Effets de la coupe avec protection de la régénération sur ... · permanents, soit ceux du projet FERIC-CFL, des aires d’observations du Centre de foresterie des Laurentides (CFL)

E F F E T S D E L A C O U P E AV E C P R O T E C T I O N D E L A R É G É N É R AT I O N S U R L A P R O D U C T I O N

D E S P E U P L E M E N T S F O R E S T I E R S

M É M O I R E D E R E C H E R C H E F O R E S T I È R E N ° 1 4 6

Par

Vincent Laflèche,

Jean Bégin

et

Jean-Claude Ruel

L’étude de la dynamique, de la croissance

et de la production forestière, à la suite

d’une coupe avec protection de la

régénération et des sols (CPRS), menée à

l’Université Laval avec l’appui financier de

la Direction de la recherche forestière,

procure des informations essentielles à un

aménagement durable des ressources

forestières du Québec.

Les résultats issus de ces recherches

peuvent servir, notamment :

· à élaborer les scénarios sylvicoles des

plans d’aménagement forestier ;

· à évaluer la possibilité annuelle de coupe;

· à souligner le rôle des stations dans la

dynamique forestière après une interven-

tion ou encore ;

· à inciter les intervenants forestiers à pro-

téger et à promouvoir la régénération

pré-établie.

ISBN 2-550-43552-4F.D.C. 231(047.3)(714)L.C. SD387.C58

2004-3042

© Gouvernement du QuébecOn peut citer tout ou partie de ce texte en indiquant la référence

Forêt Québec2700, rue EinsteinSainte-Foy (Québec) G1P 3W8Téléphone : 418.643.7994Télécopieur : 418.643.2165Site Web : http://www.mrnfp.gouv.qc.ca/forets/

connaissances/rechercheCourriel : [email protected] couverture 1 - Lac du Cordon près de Saint-Jovite

- Érablière à Tilleul et Hêtre, Forêt de GatineauPhotographies, Zoran Majcen

- Pédon lac Laflamme

En couverture 4 - Forêt résineuse- Ordinateur de terrain

pour l’enregistrement de mesures

Direction de la recherche forestière

Effets de la coupe avec protectionde la régénération sur la production

des peuplements forestiers

2004

Mémoire de rechercheforestière n° 146

Par

Vincent LAFLÈCHE, ing.f., M.Sc.Jean BÉGIN, ing.f., D.Sc.

et

Jean-Claude RUEL, ing.f., M.Sc., Ph.D.

Gouvernement du QuébecMinistère des Ressources naturelles,

de la Faune et des ParcsDirection de la recherche forestière

Mandat de la DRFLe mandat de la Direction de la rechercheforestière (DRF) au sein du ministèredes Ressources naturelles, de la Fauneet des Parcs est de participer activement àl’amélioration de la pratique forestière auQuébec en réalisant des travaux principale-ment à long terme et d’envergure nationale,lesquels intègrent à la fois des préoccupa-tions de recherche fondamentale et derecherche appliquée.

Les mémoires de rechercheforestière de la DRF

Depuis 1970, chacun des Mémoires derecherche forestière de la DRF est révisépar un comité ad hoc formé d’au moins troisexperts indépendants. Cette publication estproduite et diffusée à même les budgets derecherche et de développement, commeautant d’étapes essentielles à la réalisationd’un projet ou d’une expérience. Ce docu-ment à tirage limité est égalementdisponible dans notre site Internet en formatpdf.

Vous pouvez adresser vos demandes à :

Ministère des Ressources naturelles,de la Faune et des ParcsDirection de la recherche forestière2700, rue EinsteinSainte-Foy (Québec)Canada G1P 3W8Courriel :[email protected] :www.mrnfp.gouv.qc.ca/forets/connaissances/recherche

NotesbiographiquesVincent Laflèche est détenteurd’un baccalauréat en aménage-ment et environnement forestiersdécerné par l’Université Laval en1997. Il obtient en 2000 un diplômede maitre ès sciences de ce mêmeétablissement. Depuis 1999, il estprofessionnel de recherche enécologie et sylviculture à la Facultéde foresterie et géomatique del’Université Laval.

Jean Bégin a gradué en génieforestier à la Faculté de Foresterieet de géodésie de l'UniversitéLaval en 1981. En 1984, cette uni-versité lui décernait le diplôme demaître ès sciences forestières.Poursuivant ses études en Suisse,il obtient en 1991 un doctorat èssciences techniques de l'Écolepolytechnique fédérale de Zurich. Ila enseigné à l'École de sciencesforestières de l'Université deMoncton de 1986 à 1990. Depuis, iltravaille à titre de professeur dedendrométrie à la Faculté deforesterie et de géomatique del'Université Laval où ses activitésde recherche portent sur la pro-ductivité des forêts et les coupespartielles.

Jean-Claude Ruel a gradué engénie forestier à la Faculté deforesterie et de géodésie del'Université Laval en 1981. Cettemême institution lui décernait unemaîtrise en 1983, puis un doctoraten aménagement forestier et sylvi-culture en 1987. De 1986 à 1991, ila œuvré comme chercheur à laDirection de la recherche et dudéveloppement du Ministère desForêts du Québec. Depuis, il tra-vaille à titre de professeur en sylvi-culture à la Faculté de foresterie etde géomatique de l'UniversitéLaval où ses activités de rechercheportent sur la régénérationnaturelle et le risque de chablis.

Mémoire de recherche forestière n° 146Effets de la coupe avec protection...

ii

Préambule

Ce mémoire constitue un recueil et une analyse del’information pertinente provenant de trois études quitraitent des effets de la coupe avec protection de larégénération sur la productivité à long terme des peu-plements forestiers. Il comprend quatre parties dis-tinctes : la première, reliée au projet de FERIC-CFL,traite de l’information sur l’Évolution de la régénérationaprès coupe à blanc mécanisée, la seconde partie

porte sur les Aires d’observations du Centre deforesterie des Laurentides et la troisième sur les Airespermanentes de la compagnie Abitibi-Price. Finalement,la quatrième partie constitue une synthèse de l’ensemblede l’information contenue dans ces trois projets. En cequi concerne la première partie, certains éléments qui yparaissent sont tirés d’un article déjà paru.


iii

Note de l’éditeur

La publication des trois études rapportées dans cemémoire concrétise un engagement pris par la DRF; unde ses chercheurs, aujourd’hui retraité, ayant été asso-cié au démarrage de ce projet. Le contenu de cemémoire n’engage donc que les auteurs et ne

constitue en aucune façon un endossement de la partdu Ministère. L’éditeur tient aussi à remercier la revueThe Forestry Chronicle et l’Institut forestier du Canadaqui ont autorisé la reproduction intégrale des figuresapparaissant dans la première partie de cet ouvrage.


iv

Remerciements

Cet ouvrage a été rendu possible grâce à la participa-tion financière du ministère des Ressources naturelles,de la Faune et des Parcs. Les auteurs désirent remer-cier tous ceux qui ont contribué de près ou de loin à laréalisation de chacune des trois études, en l’occurrenceMM. Alexis Achim, François Ouellet, Roch Plusquellecet Chhun-Huor Ung pour celle de FERIC-CFL, deMM. Martin Riopel et Stéphane Tremblay pour celle des

Aires d’observations du Centre de foresterie desLaurentides et de MM. David Morin et Réjean Gagnonpour celle des Aires permanentes de la compagnieAbitibiPrice. Des remerciements s’adressent égalementà M. Pierre Bélanger et Mme Sylvie Bourassa duministère des Ressources naturelles, de la Faune etdes Parcs pour la révision, l’édition et la mise en pagede ce document.


v

Résumé

Les effets de la coupe avec protection de la régéné-ration sur le rendement à long terme des peuplementsforestiers ont été étudiés à partir de trois études renfer-mant des données de vieux dispositifs d’inventairespermanents, soit ceux du projet FERIC-CFL, des airesd’observations du Centre de foresterie des Laurentides(CFL) et des aires permanentes de la compagnieAbitibi-Price. La dynamique de la régénération de peu-plements tels que les pessières noires et les sapinièresa été suivie sur une période de 30 ans depuis la coupe.Dans les pessières noires, la composition des peuple-ments à 30 ans se rapproche de celle des peuplementsoriginels. L’épinette noire domine largement les par-terres de coupe tandis que le sapin, bien qu’abondanten régénération préétablie, ne constitue pas une com-posante majeure, comme on aurait pu le présumer.Dans les sapinières, le sapin domine largement l’épi-nette noire 30 ans après la coupe. Pour ce qui est desfeuillus, ils ont grandement profité de l’ouverture ducouvert pour s’établir en abondance mais cet envahis-sement n’a été que temporaire dans la majorité desaires de coupe. L’évolution de la composition de cespeuplements a également été étudiée en regard descaractéristiques de la station et du peuplement. L’indicede diamètre et le coefficient de distribution, tous deuxévalués cinq ans depuis la coupe, ont influencé defaçon notable l’évolution de la composition spécifiquedes peuplements. Ainsi, les peuplements qui

présentaient un coefficient de distribution élevé et unfort indice de diamètre en épinette à l’âge de cinq ansse sont développés en pessières noires. De plus, cescaractéristiques expliquent à différents degrés le ren-dement à long terme des peuplements. La taille et lastructure de la régénération, évaluées quelques annéesà la suite de la coupe, ont une influence majeure dansla production des peuplements de seconde venue. Demanière générale, les aires pourvues de nombreusestiges résineuses dans les classes de hauteur les plusélevées fourniront un meilleur volume de résineux àmaturité. La protection des tiges de bonne taille lors desopérations pourrait alors réduire de façon notable lapériode de révolution des peuplements. Le coefficientde distribution, évalué à l’âge de dix ans, s’est avéré,dans ce cas-ci, une variable peu explicative quant aurendement des peuplements à venir, en raison du faiblenombre d’observations disponibles. Toutefois, desétudes additionnelles permettraient de mieux expliquercette relation. L’influence de ce dernier est alors fortprobablement éclipsée par d’autres variables notam-ment la taille et la structure de la régénération. Pour unemeilleure prévision à long terme du rendement de cetterégénération, des caractéristiques telles que le pour-centage de cime vivante et l’importance des blessurescausées lors des opérations devraient être intégréesdans les inventaires après coupe.


vii

Abstract

A study into the effects of harvesting with regenerationand soil protection on the long-term productivity of for-est stands was carried out using three reports that con-tained inventory data from old permanent sample plots.Data used were from the FERIC-LFC (LaurentianForestry Centre) project, the LFC observation areas,and permanent inventory plots belonging to Abitibi-Price. Regeneration dynamics in stands such as blackspruce and balsam fir was monitored over a period of30 years following cutting. In black spruce types, com-position at age 30 resembles the original stands. Here,black spruce largely dominates the cutovers, whereasfir, though it was abundant as advance growth, is nolonger a major stand component, as may have beenpresumed following the harvest. In balsam fir types, firlargely dominates black spruce 30 years after the cut. Inaddition, the abundant hardwood growth that resultedfrom opening the canopy was only temporary in mostcutover areas. The evolution of the composition of thesestands was also studied in relation to site and standcharacteristics. The diameter index and the coefficientof distribution were both evaluated five years after thecut, and they significantly influenced how stand compo-sition evolved. Thus, stands that had an elevated distri-

bution coefficient and a high black spruce diameterindex at age five developed into black spruce types.Moreover, these characteristics explain to varyingdegrees the long-term productivity of the stands. Thesize and structure of the regeneration, evaluated a fewyears after the cut, have a major influence on the pro-ductivity of second-growth stands. In general terms,areas that are well-stocked to softwood stems in thehigher height classes will produce more softwood vol-ume at maturity. Protecting good-size stems during har-vesting operations could significantly reduce stand rota-tion age. In this case, the distribution coefficient, evalu-ated at age ten, proved to be a poor explanatory vari-able in terms of future stand yield, because there weretoo few available observations. However, additionalstudies would help to better explain this relationship. Itsinfluence is very likely eclipsed by other variables, espe-cially the size and structure of the regeneration. To bet-ter forecast the long-term productivity of regeneration,characteristics such as percent live crown and theimportance of wounds caused by harvesting operationsshould be integrated with post-cut inventories.


viii

Table des matières

page

Préambule...................................................................iii

Note de l’éditeur ........................................................iv

Remerciements ...........................................................v

Résumé ......................................................................vii

Abstract.....................................................................viii

Liste des tableaux ....................................................xiii

Liste des figures .......................................................xv

Introduction générale.................................................1

Première partie - FERIC-CFL.....................................3

Introduction.................................................................5

Chapitre premier – Matériel et méthodes ................71.1 Description des aires d’observations ....................7

1.1.1 Peuplements d’épinette noire .....................71.1.2 Peuplements de sapin ................................71.1.3 Peuplements de pin gris .............................71.1.4 Peuplements mélangés...............................7

1.2 Échantillonnage de la végétation ........................101.3 Dynamique de l’épinette noire et du sapin

baumier ...............................................................111.4 Analyses statistiques...........................................11

Chapitre deux - Résultats........................................132.1 Évolution de la dynamique de la régénération

après coupe ........................................................132.1.1 Évolution du coefficient de distribution

et de la densité après coupe ....................132.1.1.1 Peuplements d'épinette noire .........132.1.1.2 Peuplements de sapin ....................132.1.1.3 Peuplements de pin gris .................182.1.1.4 Peuplements mélangés ..................18


ix

Table des matières

2.1.2 Évolution de la hauteur et de la croissanceen hauteur de l'épinette noire et du sapinbaumier .....................................................18

2.2 Relation entre l’abondance de la régénérationet la production ...................................................252.2.1 Coefficient de distribution à 10 ans

par rapport au volume à 30 ans ...............252.2.2 Densité à 10 ans par rapport au volume à

30 ans .......................................................25

2.3 Relation entre la taille et structure de larégénération et le volume....................................272.3.1 Nombre de tiges selon la classe de

hauteur-diamètre à 10 ans par rapportau volume à 30 ans ..................................27

2.3.1.1 Peuplements d’épinette noire .........272.3.1.2 Peuplements de sapin ....................27

2.3.2 Coefficient de distribution du meilleursujet à 10 ans par rapport au volumeà 30 ans....................................................29

Chapitre trois - Discussion .....................................313.1 Évolution de la dynamique de la régénération

depuis la coupe...................................................313.1.1 Évolution du coefficient de distribution

et de la densité depuis la coupe...............313.1.1.1 Peuplements d’épinette noire .........313.1.1.2 Peuplements de sapin ....................313.1.1.3 Peuplements de pin gris .................323.1.1.4 Peuplements mélangés ..................33

3.1.2 Évolution de la hauteur etde la croissance en hauteurde l'épinette noire et du sapin baumier ....33

3.2 Effet des caractéristiques de la régénérationà 10 ans sur la production à 30 ans ...................34

Conclusion ................................................................37

Seconde partie - Aires d’observations du CFL .....39

Introduction...............................................................41

Chapitre premier - Méthodes ..................................431.1 Description des aires d’observations ..................43

1.1.1 Rivière Vermillon .......................................431.1.2 Rivière aux Rats .......................................431.1.3 Rivière Bell................................................431.1.4 Rivière Matane..........................................44

1.2 Échantillonnage...................................................441.3 Calcul de l’indice de qualité de station ...............441.4 Calcul du volume marchand de la placette.........451.5 Modélisation du volume ......................................45

Chapitre deux – Résultats .......................................472.1 Modélisation de la production pour les

pessières noires ..................................................472.1.1 Évolution de la production à la rivière

aux Rats....................................................472.1.2 Évolution de la production à la rivière

Bell ............................................................482.1.3 Évolution de la production à la rivière

Vermillon ...................................................48

2.2 Modélisation de la productionpour les sapinières..............................................482.2.1 Évolution de la production à la rivière

Matane......................................................48

2.3 Comparaison de l’évolution de la production......522.3.1 Aires d'observations des rivières aux

Rats, Bell et Vermillon...............................522.3.2 Aires d’observations par rapport aux

classes de fertilité de Vézina et Linteau ...522.3.2.1 Rivière aux Rats .............................522.3.2.2 Rivière Bell......................................522.3.2.3 Rivière Vermillon .............................522.3.2.4 Rivière Matane................................52

Chapitre trois - Discussion .....................................573.1 Effet de la taille de la régénération

sur la productivité ................................................573.2 Effet de l’indice de qualité de station

sur la production .................................................573.3 Évolution de la production des pessières

et des sapinières.................................................58

Conclusion ................................................................59

page page


x

Table des matières

Troisième partie - Abitibi-Price ...............................61

Introduction...............................................................63

Chapitre premier - Méthodes ..................................651.1 Territoire à l’étude ...............................................651.2 Type de peuplement avant coupe .......................651.3 Classe de station ................................................651.4 Dynamique des peuplements .............................67

1.4.1 Échantillonnage de la végétation..............67

1.5 Estimation des caractéristiques du peuplementcinq ans après la coupe......................................69

1.6 Relation hauteur-diamètre...................................691.7 Calcul du volume marchand ...............................691.8 Modélisation de la production .............................69

Chapitre deux - Résultats........................................712.1 Dynamique des peuplements en fonction descaractéristiques de station et du peuplement ............71

2.1.1 Analyse factorielle descorrespondances (AFC)............................71

2.1.2 Patrons de croissance, types depeuplement et classes de station .............71

2.1.3 Patrons de croissance et indices dediamètre....................................................72

2.1.4 Patrons de croissance et coefficientsde distribution de la régénération .............72

2.1.5 Patrons de croissance : ensemble desvariables....................................................72

2.2 Modélisation de la production .............................722.2.1 Modélisation de la production à

l’échelle du peuplement ............................722.2.1.1 Production de résineux dans le

type épinette-sapin ........................722.2.1.2 Production de résineux dans le

type mélangé .................................722.2.1.3 Production de résineux dans le

type épinette ..................................75

2.2.2 Modélisation de la production selonl’espèce.....................................................75

2.2.2.1 Production de sapin dans le typeépinette-sapin ................................75

2.2.2.2 Production de sapin dans le typemélangé .........................................75

2.2.2.3 Production de sapin dans le typeépinette ..........................................75

2.2.2.4 Production de l’épinette dans letype épinette-sapin ........................75

2.2.2.5 Production de l’épinette dans le typemélangé .........................................77

2.2.2.6 Production de l’épinette dans le typeépinette ..........................................77

Chapitre trois - Discussion .....................................793.1 Dynamique des peuplements en fonction des

caractéristiques de station et du peuplement .....793.1.1 Type de peuplement .................................793.1.2 Classe de station ......................................793.1.3 Indice de diamètre et coefficient de

distribution de la régénération ..................79

3.2 Modélisation de la production à l’échelle dupeuplement .........................................................803.2.1 Production des trois types de

peuplements .............................................803.2.2 Effet de la taille et du coefficient

de distribution de la régénération .............803.2.3 Effet de la classe de station .....................81

3.3 Modélisation de la production selon l’espèce .....813.3.1 Production de sapin et d’épinette dans

le type de peuplement épinette-sapin ......813.3.2 Production de sapin et d’épinette dans

le type de peuplement mélangé ...............813.3.3 Production de sapin et d’épinette dans

le type de peuplement mélangé ...............81

Conclusion ................................................................83

Quatrième partie - Synthèse de l’information .......85

Chapitre premier- Dynamique de larégénération après coupe ..............................87

1.1 Évolution de la composition en essences despeuplements........................................................87

1.2 Évolution de la hauteur et de la croissanceen hauteur de l’épinette noire et du sapinbaumier ...............................................................88

Chapitre deux – Effet des caractéristiques dela régénération sur la production à longterme des peuplements ....................................89

2.1 Fertilité de la station............................................892.2 Coefficient de distribution....................................892.3 Taille et structure.................................................89

Références bibliographiques ..................................91

page page


xi

Liste des tableaux

page

Tableau 1. Procédés de récolte utilisés .....................8

Tableau 2. Caractéristiques écologiques despeuplements étudiés ...........................................9

Tableau 3. Coefficients de corrélation entre levolume de résineux à 30 ans et lescaractéristiques de la régénération à 10 ansdans les pessières et les sapinières .................27

Tableau 4. Caractéristiques statistiques del’équation de la production des pessièresnoires.................................................................47

Tableau 5. Caractéristiques statistiques del’équation de la production des sapinières ........52

Tableau 6. Classe de station....................................66

Tableau 7. Analyse de variance de la productionde résineux pour le type de peuplementavant coupe comme variable explicative ...........74

Tableau 8. Analyse de variance de la productionde résineux pour le type de peuplementépinette-sapin avant coupe ...............................74

Tableau 9. Analyse de variance de la productionde résineux pour le type de peuplementmélangé avant coupe ........................................75

Tableau 10. Analyse de variance de laproduction de résineux pour le type depeuplement épinette avant coupe .....................76

Tableau 11. Analyse de variance de laproduction du sapin pour le type depeuplement épinette-sapin avant coupe............76

Tableau 12. Analyse de variance de laproduction du sapin pour le typede peuplement mélangé avant coupe ...............76


xiii

Liste des tableaux

Tableau 13. Analyse de variance de laproduction du sapin pour le type depeuplement épinette avant coupe .....................76

Tableau 14. Analyse de variance de laproduction de l’épinette pour le type depeuplement épinette-sapin avant coupe............77

Tableau 15. Analyse de variance de laproduction de l’épinette pour le type depeuplement mélangé avant coupe ....................78

Tableau 16. Analyse de variance de laproduction de l’épinette pour le type depeuplement épinette avant coupe .....................78

page page


xiv

Liste des figures

page

Figure 1. Localisation des aires de coupeà l’étude ...............................................................8

Figure 2. Disposition des grappes (A) et desblocs (B) pour l’échantillonnage des aires decoupe jusqu’à 20 ans.........................................10

Figure 3. Évolution du coefficient de distributionsur les aires d’épinette noire..............................14

Figure 4. Évolution de la densité sur les airesd’épinette noire ..................................................15

Figure 5. Évolution du coefficient de distributionsur les aires de sapin.........................................16

Figure 6. Évolution de la densité sur les aires desapin ..................................................................17

Figure 7. Évolution du coefficient de distributionsur les aires de pin gris......................................19

Figure 8. Évolution de la densité sur les aires depin gris ...............................................................20

Figure 9. Évolution du coefficient de distributionsur les aires mélangées.....................................21

Figure 10. Évolution de la densité sur les airesmélangées .........................................................22

Figure 11. Évolution après coupe de la hauteurdes tiges d’épinette noire et de sapinbaumier sur les aires de coupe .........................23

Figure 12. Évolution après coupe de la hauteurdes tiges d’épinette noire et de sapinbaumier dans les placettes ................................24

Figure 13. Comparaison de la hauteur des tigesd’épinette noire et de sapin baumier 5 et30 ans après la coupe dans lessous-placettes....................................................25


xv

Liste des figures

Figure 14. Volume des principales essences à30 ans en fonction de leur coefficient dedistribution à 10 ans sur les aires d’épinettenoire, de sapin, de pin gris et mélangées..........26

Figure 15. Volume des principales essences à30 ans en fonction de leur densité à 10 anssur les aires d’épinette noire, de sapin, de pingris et mélangées ..............................................26

Figure 16. Densité des tiges selon la classe dehauteur et de diamètre sur les aires d’épinettenoire, 10 ans après la coupe .............................28

Figure 17. Densité des tiges selon la classe dehauteur et de diamètre sur les aires de sapin,10 ans après la coupe .......................................28

Figure 18. Volume des principales essences à30 ans en fonction du coefficient dedistribution de celles qui constituaient lesmeilleurs sujets à 10 ans sur les airesd’épinette noire, de sapin, de pin gris etmélangées .........................................................29

Figure 19. Évolution de la production despessières noires de rivière aux Rats enfonction de l’indice de diamètre .........................49

Figure 20. Évolution de la production despessières noires de rivière aux Rats enfonction de l’indice de qualité de station............49

Figure 21. Évolution de la production despessières noires de rivière Bell en fonctionde l’indice de diamètre.......................................50

Figure 22. Évolution de la production despessières noires de rivière Bell en fonctionde l’indice de qualité de station .........................50

Figure 23. Évolution de la production despessières noires de rivière Vermillon enfonction de l’indice de diamètre .........................51

Figure 24. Évolution de la production despessières noires de rivière Vermillon enfonction de l’indice de qualité de station............51

Figure 25. Évolution de la production dessapinières de rivière Matane en fonctionde l’indice de diamètre.......................................53

Figure 26. Évolution de la production dessapinières de rivière Matane en fonction del’indice de qualité de station ..............................53

Figure 27. Évolution de la production despessières noires des rivières aux Rats, Bellet Vermillon ........................................................54

Figure 28. Évolution de la production de rivièreaux Rats.............................................................54

Figure 29. Évolution de la production de rivièreBell .....................................................................55

Figure 30. Évolution de la production de rivièreVermillon ............................................................55

Figure 31. Évolution de la production de rivièreMatane ...............................................................56

Figure 32. Localisation de l’aire à l’étude.................66

Figure 33. Relation entre les patrons decroissance, les classes de station et lestypes de peuplement avant coupe, selonl’analyse factorielle des correspondances .........71

Figure 34. Relation entre les patrons decroissance et les indices de diamètre dechacune des espèces, selon l’analyse factorielledes correspondances.........................................73

Figure 35. Relation entre les patrons decroissance et les coefficients de distributionde chacune des espèces, selon l’analysefactorielle des correspondances ........................73

Figure 36. Évolution de la production résineuse,dans le type de peuplement épinette-sapinavant coupe, selon l’indice de diamètrerésineux à cinq ans (ID5,résineux) .........................74

Figure 37. Évolution de la production du sapin,dans le type de peuplement épinette avantcoupe, selon l’indice de diamètre du sapin àcinq ans..............................................................77

Figure 38. Évolution de la production de ’épinette, dans le type de peuplementmélangé avant coupe, selon l’indice dediamètre de l’épinette à cinq ans.......................78

page page


xvi

Introduction générale

L’obtention d’une régénération suffisante est une con-dition cruciale dans la reconstitution du peuplement quisuccède à une perturbation. La mécanisation des opé-rations forestières au cours des dernières décennies asoulevé plusieurs interrogations relatives à la destruc-tion de la régénération préétablie et à l’efficacité dessemis de s’établir à la suite de la coupe. Le succès dela régénération dépend souvent du sort réservé à larégénération préétablie. C’est dans cette optique qu’onse fie beaucoup, aujourd’hui, sur la coupe avec pro-tection de la régénération et des sols (CPRS) pourrenouveler les peuplements résineux et mélangés àdominance résineuse.

Cette stratégie introduite dans la Stratégie de protectiondes forêts (MINISTÈRE DES RESSOURCES NATURELLES DU

QUÉBEC 1994) semble être une mesure appropriée pourparvenir à cette fin (POMINVILLE 1993, POTHIER 1996).Ces peuplements se prêtent généralement bien à cetype de coupe compte tenu que la régénérationpréétablie y est souvent abondante (HATCHER 1960,DOUCET 1988, RUEL et al. 1998). À la suite de la coupe,de nombreux parterres présentent une régénérationabondante dont les dimensions sont parfois consi-dérables. La protection de la régénération lors de laCPRS et plus particulièrement celle des gaules lors dela coupe avec protection de la haute régénération(CPHR), associée à une réaction positive des tiges,pourraient influencer d’une façon tangible la productionà long terme des peuplements de seconde venue.

La prévision de la croissance et de la production despeuplements de seconde venue s’avère donc un élé-ment de première importance. Une connaissanceinsuffisante de la dynamique des peuplements enphase juvénile (RUEL et al. 1998) et la multitude devariables qui influencent le développement des peuple-ments à la suite d’une coupe rendent cette tâche parti-culièrement difficile (HARVEY et al. 1995). L’identi-fication, peu de temps après coupe, des variables reflé-tant le mieux la production et la composition des peu-plements à maturité s’avère alors fortement souhaitableafin de permettre une meilleure estimation de la possi-bilité forestière. Le coefficient de distribution de larégénération est une variable communément utiliséepour évaluer le succès de la régénération dans les airesde coupe. Plusieurs, dont POMINVILLE et DOUCET (1993),doutent que la performance d’une mesure ponctuellesemblable, puisse, à elle seule, évaluer si la productivitédu peuplement à maturité sera au moins équivalente au

peuplement précédent. Selon certains auteurs, la taillede la régénération devrait être prise en compte lors desinventaires après coupe, ce qui améliorerait ainsi notrecapacité à estimer la production à venir des peuple-ments de seconde venue (BERTRAND et al. 1992).

Le Manuel d’aménagement forestier formule des hypo-thèses à propos des effets réels de plus d’une trentainede traitements sylvicoles que les bénéficiaires deContrats d’approvisionnement et d’aménagementforestier (CAAF) peuvent utiliser pour remplir leurs obli-gations d’aménagement. Il prévoit également l’obli-gation de vérifier ces hypothèses de façon à quantifierl’effet réel de ces traitements, notamment celui de laCPRS.

Bien que plusieurs travaux de recherche inhérents à lacroissance de la régénération préétablie depuis lacoupe totale aient eu lieu, et soient, encore aujourd’hui,en cours dans différentes régions du Québec, peu ontcomme objectif premier la validation des hypothèsesliées à la production. Puisque cette validation doitreposer sur une période d’observations suffisammentlongue, les données de vieux dispositifs d’inventairespermanents, notamment ceux du projet FERIC-CFL,des aires d’observations du CFL et de la compagnieAbitibi-Price deviennent précieuses (DOUCET et SHEEDY

1993). Pour certain de ces dispositifs, la composition dela régénération depuis la coupe et l’évolution de la pro-duction sur une période de 30, voire 40 à 50 ans depuisla coupe sont connues.

Afin d’améliorer les connaissances des effets réels dela CPRS sur la production à long terme de différentspeuplements forestiers, l’Université Laval a obtenu,récemment, le mandat de produire une synthèse del’information des trois projets mentionnés précédem-ment. Le présent travail retient les objectifs spécifiquessuivants :

1) le suivi de l’évolution de la dynamique de la régé-nération à long terme dans les peuplementsboréaux;

2) l’évaluation de la production des peuplements enfonction du coefficient de distribution de la régéné-ration après coupe;

3) l’évaluation de la production des peuplements enfonction de la taille et de la structure de la régéné-ration après coupe;


4) la modélisation de la production des peuplementsselon différentes caractéristiques de station et depeuplement.

Cet ouvrage constituera alors une validation deshypothèses du Manuel d’aménagement forestier enregard de la production des peuplements à la suite

d’une CPRS. D’abord, il recueillera et analysera l’infor-mation pertinente de chacun des projets à l’étude.Ensuite, il effectuera la synthèse de l’ensemble del’information et établira le lien entre les différents objec-tifs visés des trois projets concernés.


2

Introduction générale

Première partie

FERIC-CFL


Chapitre premier – Matériel et méthodes

Introduction

Afin d’évaluer les effets à long terme de l’exploitationmécanisée dans l’est du Canada et de mieux prévoirl’évolution de la dynamique des peuplements deseconde venue, l’Institut canadien de recherche sur lespâtes et papiers et le Service canadien des forêts entre-prennent, au milieu des années 1960, une étude d’en-vergure commune sur ces aspects. Cette étude portesur 36 étendues, coupées à blanc, de peuplementsd’épinette noire (Picea mariana [Mill] BSP), de sapinbaumier (Abies balsamea [L.] Mill), de pin gris (Pinusbanksiana Lamb.) et mélangés localisés dans tout l’estdu Canada.

La première partie de cette étude vise la réalisation destrois objectifs suivants :

1) suivre l’évolution de la dynamique de la régéné-ration au cours des 30 premières années après lacoupe. On présume que l’évolution des aires decoupe avec protection de la régénération se rap-prochera de celle de peuplements abondammentrégénérés qui n’ont fait l’objet d’aucune mesureparticulière de protection lors de la récolte;

2) déterminer l’effet de l’abondance de la régéné-ration après la coupe sur la production des peuple-ments;

3) déterminer l’effet de la structure et de la taille de larégénération après la coupe sur la production despeuplements.


Chapitre premier

Matériel et méthodes

1.1 Description des aires d’observations

À l’origine, le projet regroupait 36 aires d’observationspermanentes réparties à travers l’est du Canada. Des21 aires localisées au Québec, quinze ont pu êtreretracées. Ces quinze aires feront donc l’objet duprésent ouvrage (Figure 1). Chacune de ces aires quiregroupaient des placettes de 1,5 à 4 ha a été installéeavant la coupe dans différents peuplements à maturitéde bois à pâte. Ces derniers n’avaient subi aucun traite-ment préalable. Seuls les peuplements pourvus d’uneabondante régénération préétablie résineuse ont étéretenus car ils étaient davantage susceptibles de cons-tituer la base de la reproduction du peuplement à venir(FRISQUE et al. 1978). Parmi ces peuplements, onretrouve quatre peuplements dominés par l’épinettenoire, quatre par le sapin, trois par le pin gris et quatresont composés d’un mélange de diverses essences. Ladescription détaillée de chacun de ces peuplements esttirée de l’étude de RUEL et al. (1998). Les peuplementsont été récoltés par les compagnies de pâte et papierparticipant à l’étude, sans qu’aucune attention parti-culière n’ait été apportée à la protection de la régéné-ration préexistante. Toutes les opérations se sontdéroulées en l’absence de neige au sol. Les diversprocédés d’exploitation utilisés sont énumérés autableau 1.

1.1.1 Peuplements d’épinette noire

L’étude a permis d’échantillonner une gamme assezvaste de conditions dans les peuplements d’épinettenoire (Tableau 2). Sur l’aire 10 se retrouvait un peuple-ment équienne d’épinette noire sur sol organique. Surl’aire 13, une station modérément bien drainée, pous-sait une pessière à mousses hypnacées de structurequelque peu irrégulière. Sur l’aire 16, le sapin constituait22 % de la surface terrière avant coupe, ce qui la dis-tinguait des autres pessières étudiées. Ce peuplementpossédait une structure biétagée. L’étage dominant secomposait d’épinette noire alors qu’en sous-étage seretrouvait un mélange d’épinette noire et de sapin. Surl’aire 34 croissait une pessière à Ledum presque purede structure inéquienne, typique des stations pauvresnordiques (WEETMAN et al. 1973).

1.1.2 Peuplements de sapin

L’étude porte sur des sapinières croissant dans desdomaines climaciques et des conditions de sols variés(Tableau 2). L’aire 6 supportait à l’origine un peuple-ment irrégulier sapin-épinette rouge, dont la surface ter-rière de l’épinette atteignait environ 45 %. Bien que laqualité de station n’ait pas été évaluée à l’origine, ellefut jugée très productive pour les espèces répertoriées.Sur l’aire 11 poussait une sapinière relativement pure,dont la surface terrière d’épinette rouge occupait 29 %.La station était reconnue comme moyenne pour sa fer-tilité (WEBBER et al. 1969). L’aire 12 était constituée d’unesapinière relativement pure à l’origine et reconnuecomme une station de qualité moyenne. L’aire 35 étaitdominée par le sapin avant la coupe. L’aire comportaitun nombre réduit de tiges de fortes dimensions. La sta-tion était classée comme riche (WEETMAN et al. 1973).

1.1.3 Peuplements de pin gris

Les trois peuplements de pin gris comportaient unecomposante en épinette. Ils se retrouvaient sur desstations à bien à modérément bien drainées situées ausud du domaine de la pessière à épinette noire. Lasurface terrière de l’aire 8 se comparait aux valeurs destables de PLONSKI (1960) pour les qualités de station I etII à maturité. La surface terrière du peuplement del’aire 33 dépassait légèrement les valeurs de PLONSKI

(1960) à maturité.

1.1.4 Peuplements mélangés

Les peuplements mélangés montraient une compo-sition variée. Le pin gris comptait pour 55 % de la sur-face terrière de l’aire 9. Le peuplement originel del’aire 19 regroupait majoritairement du sapin et dubouleau blanc (Betula papyrifera Marsh.). Le bouleaujaune (Betula alleghaniensis Britton) était aussireprésenté. Cette station était l’une des plus méri-dionales de l’étude. Le peuplement de l’aire 36 étaitconstitué, à l’origine, de sapin baumier, de bouleaublanc et d’épinette noire en proportions à peu prèségales et d’un peu de peuplier faux-tremble (Populustremuloides Michx); (7 % de la surface terrière). Surl’aire 37 l’épinette noire dominait en présence du sapinet du bouleau blanc. Les stations étaient productives etle drainage latéral était présent dans tous les cas.


Étude FERIC-CFL

Tiré de RUEL et al. (1998)

Figure 1. Localisation des aires de coupe à l’étude.

Tableau 1. Procédés de récolte utilisés

Aire Procédés de récolte

10 abatteuse multi-fonctionnelle Beloit13 débusqueuse, arbres en longueur16 débusqueuse, arbres en longueur34 débusqueuse, arbres en longueur6 débusqueuse, arbres entiers11 débusqueuse, arbres en longueur12 traîneaux et chevaux, bois court (1,2 m)35 débusqueuse, arbres en longueur7 débusqueuse, arbres en longueur8 transporteur, bois court (2,4 m)33 débusqueuse, arbres en longueur9 chevaux, billes de 4,9 m19 débusqueuse, arbres en longueur36 débusqueuse, arbres en longueur37 débusqueuse, arbres en longueur



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Figure 2. Disposition des grappes (A) et des blocs (B) pour l’échantillonnage des aires de coupe jusqu’à 20 ans.

1.2 Échantillonnage de la végétation

Chacune des aires de coupe comprend un certainnombre de parcelles (entre 12 et 32) d’une superficiede 80 ou 400 m2 dans lesquelles l’inventaire des arbressur pied a été réalisé avant la coupe. L’inventaire de larégénération s’est fait selon la méthode d’inventaire pargrappes de 40 m2, chacune constituée de dix quadratsde 4 m2 (Figure 2). Dans ces grappes installées defaçon permanente, la régénération a été étudiée immé-diatement après la coupe et ensuite cinq, dix et vingtans depuis la coupe. Les différentes espèces présentesont été répertoriées selon la classe de hauteur et lediamètre dans chaque quadrat et leur dénombrements’est effectué dans le premier quadrat seulement. Pourle relevé de vingt ans après la coupe, le dénombre-ment s’est fait dans les cinq premiers quadrats de cha-cune des grappes; concurremment aux mesures de lahauteur des tiges et du dhp de celles de plus de 1,3 mde hauteur. Le coefficient de distribution et la densitépermettront d’établir un diagnostic de la qualité de larégénération. En outre, lors du remesurage de dix ans,la technique du meilleur sujet a été utilisée. Il s’agitd’évaluer, dans chaque quadrat, la tige la plus suscep-tible de survivre et d’atteindre le seuil de maturité(FRISQUE et al. 1978). Cette variable fait intervenir à lafois la hauteur du semis et celle des autres essences (ycompris celle de la compétition).

Pour l’inventaire de 30 ans, le plan d’échantillonnage aété modifié. Les aires ont été subdivisées en deux peu-plements lorsque des différences de conditionsédaphiques ou de composition de la régénération lejustifiaient. Pour les peuplements constitués en majo-rité d’épinette noire, de deux à quatre placettes de40 m2 ont été établies pour lesquelles les tiges demoins de 1,5 m de hauteur furent dénombrées. Ledénombrement des tiges de hauteur supérieure à 1,5 ms’est fait dans un cercle concentrique de 400 m2. Surles autres aires de coupe, l’inventaire des tiges nonmarchandes a été confiné à des parcelles de 40 m2

alors que celui des tiges marchandes s’est effectuédans quatre parcelles de 100 m2 pour chacun des peu-plements. Il faut souligner que cet inventaire ne permetpas le calcul du coefficient de distribution. Bien qu’ellesne soient pas présentées ici, des analyses de tiges(10-16 arbres par placette provenant des différentsétages du peuplement) ont aussi été effectuées et ontservi à l’estimation des volumes à 30 ans ainsi qu’à lavalidation des classes de la qualité de station estiméesau début du projet.


1.3 Dynamique de l’épinette noire et du sapinbaumier

La comparaison de la dynamique de l’épinette noire etdu sapin baumier couvre un horizon de 30 ans. Lesdonnées obtenues fourniront l’information pertinenterelative à l’évolution de la croissance en hauteur desdeux espèces lorsqu’elles se retrouvent au stade derégénération sur une même aire de coupe. Dans cetteoptique, seules les aires regroupant ces deux essencesen quantité suffisante ont été retenues. Parmi lesquinze aires de coupe sélectionnées pour l’étude, cinqseulement contenaient un nombre suffisant de sapinset d’épinettes qui puisse faire l’objet d’une analyse. Ils’agit de deux peuplements de pin gris (aires 7 et 9), unpeuplement d’épinette noire (aire 16) et deux peuple-ments mélangés (aires 36 et 37). L’analyse de cesespèces a porté sur l’évaluation et la comparaison de lahauteur des tiges en fonction du temps écoulé depuis lacoupe pour chacune des cinq aires retenues. Cettevariable, disponible pour chaque arbre dans les don-nées d’analyses de tiges, a été estimée selon l’analysefaite par le logiciel Windendro. La hauteur des tiges desapin a été comparée à celle des tiges d’épinette àl’aide de moyennes de hauteur des tiges de chaqueespèce présentes dans la régénération, et ce, pour cha-cune des années (ACHIM 1998).

L'évolution de la croissance de ces deux résineux aaussi été étudiée à l’échelle de placettes de 400 m2.Cette nouvelle aire d’échantillonnage plus réduite

s’attardait plus particulièrement aux endroits où crois-saient ces deux essences. Elle permettait, par le faitmême, d’améliorer les chances de retrouver des condi-tions de croissance similaires. Ce niveau d’analyse faitdonc ressortir les données de croissance pour les indi-vidus des deux espèces qui croissent à proximité lesuns des autres. L’écart de croissance attribuable à lavariabilité des conditions de sites est alors réduit, ce quipermet des analyses d’une plus grande précision.

1.4 Analyses statistiques

Afin de remplir l‘un de nos objectifs, soit de connaître larelation entre l’abondance de la régénération et les pro-ductions à maturité, un test de corrélation a été effec-tué entre quelques caractéristiques de la régénérationà 10 ans et la production à 30 ans des peuplementsd’épinette et de sapin. Les caractéristiques de la régé-nération retenues étaient le coefficient de distribution etla densité des principales essences. En outre, la répéti-tion de ce test pour le coefficient de distribution dumeilleur sujet de dix ans permettra de vérifier la relationentre la taille et la structure de la régénération et sa pro-ductivité à 30 ans. Il est important de signaler que lesessences résineuses constituent les principalesessences pour les peuplements d’épinette noire, desapin et de pin gris, alors que pour les peuplementsmélangés, les essences commerciales des feuillus ontété prises en compte.


11


Chapitre deux

Résultats

2.1 Évolution de la dynamique de la régénérationaprès coupe

2.1.1 Évolution du coefficient de distribution et de ladensité après coupe

2.1.1.1 Peuplements d'épinette noire

L’évolution de la régénération a été étudiée sur unepériode de 30 ans suivant la coupe à blanc. La régé-nération préétablie de l’épinette était abondante surl’ensemble des sites. Son coefficient de distributiondépassait 75 % (Figure 3). La forte proportion de sonnombre de tiges (plus de 79 %) en faisait l’essenceprincipale. Toutefois de cet ensemble, l’aire 16 consti-tuait l’exception car la densité du sapin, près de60 000 tiges/ha, y était aussi abondante (Figure 4).

À la suite de la coupe, le coefficient de distribution del’épinette noire s’est abaissé d’au moins 40 % surtoutes les aires à l’exception de l’aire 16 où la baisseétait moins prononcée. Ailleurs, sauf pour l’aire 16, lecoefficient de distribution s’est abaissé sous le niveaude 60 %. Sur l’aire 16, la forte densité initiale desrésineux a permis le maintien d’un nombre important desemis après la perturbation, soit près de 32 000 àl’hectare. L’augmentation substantielle du coefficient dedistribution de l’épinette s’est poursuivie au cours descinq ou dix années suivantes pour ensuite conserver unrythme plus lent. À la vingtième année, le coefficient dedistribution de l’épinette noire était revenu sensiblementau même niveau que celui d’avant la coupe. Les feuillusde lumière (essences commerciales et le cerisier dePennsylvanie) ont été nettement avantagés par ladestruction du couvert. En effet, ces essences ont rapi-dement envahi l’ensemble des parterres, notammentsur l’aire 13 dont le coefficient de distribution est passéde 0 à 83 % au cours des cinq premières années. Cephénomène n’a toutefois pas persisté puisqu’on aobservé une diminution de la représentation des feuillusau cours des années subséquentes.

À la trentième année, la composition des peuplementsse rapproche de celle des peuplements d’origine (Ruelet al. 1998). L’épinette noire domine largement l’ensembledes peuplements où elle représente en moyenne 85 %des tiges résineuses. Pour ce qui est du sapin, il n’a pasréussi à maintenir sa représentation dans les peuple-ments puisqu’il se retrouve en quantité importanteuniquement sur l’aire 16.

2.1.1.2 Peuplements de sapin

La régénération préétablie du sapin était très abon-dante. Son coefficient de distribution atteignait au moins98 % dans tous les peuplements (Figure 5). La densitémaximale se retrouvait sur l’aire 6 où l’on dénombraitprès de 290 000 tiges/ha (Figure 6). Le sapin représen-tait avant coupe l’essence principale. Il comptait pour aumoins 82 % du nombre de tiges pré-établies. Pour cequi est de l’épinette, son coefficient de distributionprésentait une valeur élevée seulement sur l’aire 6 oùl’on retrouvait une forte proportion d’épinette rouged’origine.

La récolte a occasionné une destruction considérablede la régénération du sapin baumier. Les parterres 6,12 et 35 ont subi une baisse de 20 % de leur coefficientde distribution alors que celle-ci atteignait plus de 35 %sur l’aire 11. Néanmoins, dans tous les cas, le coeffi-cient de distribution de cette essence n’a pas chutésous la barre du 60 % à la suite de la coupe. Au coursdes cinq à dix premières années après la coupe, lecoefficient de distribution des résineux n’a augmentéque très légèrement, ce qui diffère quelque peu despessières où l’on a assisté à une remontée notable decette variable. Durant cette période, le coefficient dedistribution de l’épinette est demeuré faible alors qu’àdix ans, il n’a dépassé 20 % que sur l’aire 6. On aassisté à une explosion des feuillus de lumière(essences commerciales et cerisier de Pennsylvanie)au cours des cinq premières années successives à lacoupe. À cinq ans, leur densité était supérieure à celledes résineux sur toutes les aires de coupe. De même,sur l’aire 6, leur coefficient de distribution était plusélevé que le sapin. À la fin de la dixième année, en dépitd’une chute importante de la densité des feuillus, seulsles résineux de l’aire 35 affichaient un plus grandnombre de tiges à l’hectare.

À 30 ans, l’importance des feuillus varie fortement d’unpeuplement à l’autre. Ils demeurent plus abondants queles résineux sur deux aires de coupe et affichent unedensité supérieure à 5 000 tiges/ha dans trois despeuplements. L’épinette est quasi absente dans deuxpeuplements. Par contre, le sapin est relativementabondant sur toutes les aires, notamment sur l’aire 11,où sa densité dépasse 30 000 tiges/ha. À 30 ans, cedernier comptait pour au moins 89 % des tigesrésineuses sur trois parterres de coupe.


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Chapitre deux – Résultats

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2.1.1.3 Peuplements de pin gris

La régénération préétablie résineuse s’est avérée nette-ment inférieure dans les peuplements de pin gris parrapport à celle des pessières ou sapinières (Figures 7et 8). Elle était relativement peu abondante sur lesaires 7 et 8 où elle atteignait moins de 11 200 tiges/ha.Sur l’aire 33, elle était importante mais n’était consti-tuée pratiquement que d’épinettes. Le pin gris étaitabsent avant la coupe sur l’ensemble des sites.

La récolte a engendré une baisse notable du coefficientde distribution de résineux laquelle atteignait 51 % surl’aire 33. Dans chacun des cas, ni le sapin, ni l’épinetten’ont affiché un coefficient de distribution supérieur à40 % à la suite de la coupe. Les cinq à dix années quiont suivi la coupe ont permis à la régénérationrésineuse de s’implanter de façon notable. Cetteimplantation était particulièrement apparente dans lecas de la densité du pin gris de l’aire 33. Les coeffi-cients de distribution des résineux ont varié de 52 à64 % au cours des cinq années qui ont suivi la coupe.Pour sa part, le sapin s’est avéré peu abondant à ladixième année depuis la coupe et n’affichait qu’unmaximum de 1 600 tiges/ha sur l’aire 7. Sur les aires7 et 8, les feuillus commerciaux et non commerciauxavaient envahi les parterres de coupe au cours des cinqpremières années et leur densité surpassait celle desrésineux. Par la suite, leur évolution a varié selon lesaires de coupe. Sur l’aire 33, les feuillus commerciauxn’ont jamais occupé une place importante. Sur l’aire 7,leur coefficient de distribution à 20 ans s’est maintenuaux environs de 70 % tandis que sur l’aire 8, il a dimi-nué dès la cinquième année pour se stabiliser à 35 %la vingtième année.

La densité des résineux à 30 ans est supérieure à celledes feuillus dans tous les peuplements. L’épinette noiredomine en nombre, suivie du pin gris qui est relative-ment abondant sur deux aires de coupe. Quant à larégénération du sapin, elle ne se retrouve en quantiténotable que sur l‘aire 7.

2.1.1.4 Peuplements mélangés

Ces peuplements supportaient avant coupe une régé-nération résineuse abondante sur la majorité des airesde coupe (Figures 9 et 10). Pour trois d’entre eux, le coef-ficient de distribution de la régénération résineuse dépas-sait 90 %. Cette régénération se composait en majoritéde sapin, l’épinette ne constituait pas plus de 1 % dunombre de tiges sur trois des quatre aires de coupe.

À la suite de la coupe, le coefficient de distribution desrésineux a subi une diminution importante sur toutes lesaires et s’est abaissé, à l’exception de l’aire 37, endessous du seuil de 60 %. Au cours des années sui-vantes, les feuillus ont envahi le site de sorte qu’à lacinquième année, ils dominaient les résineux tant auniveau de la densité que du coefficient de distributionsur trois des aires de coupe. Sur l’aire 19, l’érable à épiset le cerisier de Pennsylvanie étaient abondants dès ladixième année après la coupe. Leurs densités attei-gnaient 18 300 et 13 800 tiges/ha et leurs coefficients

de distribution étaient de l’ordre de 82 et 52 % respec-tivement (FRISQUE et al. 1978). Le pin gris était absentdes aires à l’exception de l’aire 9. Là, il atteignait unefaible densité de 620 tiges/ha dix ans après la coupe. Àla dixième année, le coefficient de distribution desrésineux demeurait relativement stable et atteignait, à lavingtième année, plus de 67 % pour toutes les aires decoupe. L’abondance des feuillus, tant commerciaux quenon commerciaux s’est maintenue sur le site pendantles vingt années qui ont suivi la coupe.

À la trentième année, l’abondance des feuillus a chutéfortement et les espèces non commerciales affichaientune densité inférieure aux résineux sur l’ensemble desaires. Le sapin composait à ce moment-là, la majeurepartie de la régénération résineuse. Sur trois aires decoupe, il comptait pour près de 80 % du nombre detiges.

2.1.2 Évolution de la hauteur et de la croissance enhauteur de l'épinette noire et du sapin baumier

La figure 11 montre l’évolution de la hauteur des tigesde sapin et d’épinette subséquente à la coupe sur lescinq aires de coupe qui présentaient un nombreadéquat de sapins et d’épinettes noires. La premièreannée correspond à celle où la coupe a été effectuée.Deux situations distinctes sont observées. Sur lesaires 7, 16 et 36, la hauteur moyenne des tiges de sapindemeure supérieure à celle de l’épinette tout au long del’horizon de 30 ans. L’écart de hauteur entre ces deuxespèces s’accentue en faveur du sapin dès les pre-mières années depuis la coupe. Sur l’aire 7, il atteintson maximum une vingtaine d’années après la pertur-bation alors que sur les aires 16 et 36, ce maximumsurvient plus tôt soit vers la huitième ou neuvièmeannée après la coupe. Par la suite, cet écart s’atténuemais sans permettre à l’épinette noire de surpasser lesapin en hauteur à la fin de la période d’observations.

La situation est toutefois différente sur les aires 9 et 37où le patron de croissance pour ces deux essences estrelativement similaire (Figure 11). À la fin de l’horizon,ces deux essences présentaient sensiblement lesmêmes hauteurs. Il faut noter pour l’aire 37 qu’onobserve une baisse de la hauteur moyenne des tigesd’épinettes dès les premières années suivant la coupe.Ce phénomène est en fait attribuable à l’établissementd’une quantité abondante de semis durant cette mêmepériode ce qui a comme conséquence d’abaisser lamoyenne de la hauteur (ACHIM 1998).

L’analyse de la hauteur moyenne des placettes où lesdeux espèces étaient présentes, démontre une situa-tion fort différente de celle qui prévalait sur les aires decoupe. En effet, on remarque des hauteurs nettementplus élevées pour l’épinette noire que pour le sapin à lafin de la période d’observations dans les placettes 9c,16a, 36b, 36d (Figure 12). Bien qu’elle fût d’une tailleplus faible, la taille de l’épinette a surpassé celle dusapin douze à quinze ans après la coupe. Dans lesplacettes 37a, 37b et 37c, ces deux essencesatteignaient des hauteurs similaires à la fin de l’horizon.


18


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22


Tiré de ACHIM (1998)

Figure 11. Évolution après coupe de la hauteur des tiges d’épinette noire et de sapin baumier sur les aires de coupe.


23



Figure 12. Évolution après coupe de la hauteur des tiges d’épinette noire et de sapin baumier dans les placettes.


24


À l’exception de la placette 37b, le sapin ne présentepas une hauteur plus élevée que celle de l’épinette, à lafin de la trentième année, lorsque ces deux essencespoussent côte à côte. De plus, dans les placettes 37a et37c, l’épinette noire était absente de la régénérationpréétablie et ne pouvait alors profiter de sa taille initialepour concurrencer le sapin en hauteur. Malgré tout, elleest parvenue, dans les deux cas, à s’élever à la mêmehauteur que le sapin grâce à de meilleures croissancesnotamment dans la seconde moitié de l’horizon.

À l’exception des placettes 16a et 37b, on voit bien lanette dominance en hauteur des tiges de sapin durantles premières années (Figure 13). Cette situation neprévaut cependant plus 30 ans après la coupe alorsque la hauteur de l’épinette noire dépasse celle dusapin, sauf dans les placettes de l’aire 37 pourlesquelles les hauteurs sont pratiquement les mêmes.Les deux graphiques de la figure 13 font ressortir qu’unexamen de la hauteur de la régénération effectué seule-ment quelques années après la coupe aurait dressé unportrait fort différent de celui qui prévaut 30 ans aprèsla coupe. Il existe donc probablement des différencesdans l’évolution de hauteur de ces deux essences.

2.2 Relation entre l’abondance de la régénérationet la production

2.2.1 Coefficient de distribution à 10 ans par rapportau volume à 30 ans

La figure 14 présente le volume des principalesessences de chacun des peuplements à 30 ans enregard de leur coefficient de distribution respectif à10 ans. L’analyse visuelle des nuages de points, de cha-cun des peuplements, ne permet pas d’établir une rela-tion quelconque entre ces deux variables. Uneaugmentation du coefficient de distribution n’implique

pas nécessairement une augmentation du volume.Dans chacun des peuplements, l’aire de plus fortvolume n’est pas celle qui présentait le coefficient dedistribution le plus élevé. Pour les sapinières et les peu-plements mélangés, on observe plutôt le phénomèneinverse. Le meilleur volume semble être associé à l’airela moins bien stockée. Dans trois des quatre peuple-ments, l’aire qui présentait le meilleur coefficient de dis-tribution comportait le deuxième plus fort volume. Cesrésultats démontrent qu’il peut exister une variationimportante du volume à 30 ans pour des coefficients dedistribution très semblables à 10 ans. C’est notammentle cas des peuplements d’épinette noire des aires 13 et34 dont l’écart de volume de résineux dépassait45 m3/ha pour un même coefficient de distribution desrésineux.

2.2.2 Densité à 10 ans par rapport au volume à30 ans

Comme dans la section 2.2.1, le même exercice a étérepris en rapport avec la densité à dix ans des prin-cipales essences. Les résultats obtenus s’apparententà celui du coefficient de distribution (Figure 15). Eneffet, pour chacun des peuplements, l’analyse desnuages de points ne démontre aucune tendance clairequant à une relation possible entre le volume à 30 ansdes principales essences et leur densité à 10 ans. Dansaucun cas, le meilleur volume n’a été associé à la plusforte densité de tiges. Dans les peuplements mélangés,le volume obtenu pour l’aire de plus forte densité équi-vaut à près de la moitié de celui du peuplement pourvudu meilleur volume et d’un contenu moindre d’environ6 000 tiges commerciales à l’hectare. Dans les pes-sières, l’aire 34 obtient un meilleur volume résineux à30 ans que l’aire 16 qui contient 20 000 tigesrésineuses de plus, à 10 ans.


25



Figure 13. Comparaison de la hauteur des tiges d’épinette noire et de sapin baumier 5 et 30 ans après la coupedans les sous-placettes.

Hauteur des tiges 5 ans depuis la coupe Hauteur des tiges 30 ans depuis la coupe

Sous-parcellesSous-parcelles

Figure 14. Volume des principales essences1 à 30 ans en fonction de leur coefficient de distribution à 10 ans sur lesaires d’épinette noire, de sapin, de pin gris et mélangées.

Figure 15. Volume des principales essences à 30 ans en fonction de leur densité à 10 ans sur les aires d’épinettenoire, de sapin, de pin gris et mélangées.

1 Les principales essences sont définies selon les essences résineuses pour les aires d’épinette noire, de sapin et de pin gris tandis qu’elles sont définies selon les essences résineuses et feuillues commerciales pour les peuplements mélangés.


26


À la lumière de ces résultats, aucune relation n’a puêtre observée entre le volume à 30 ans des principalesessences et l’abondance de leur régénération à 10 ans.Un test de corrélation effectué sur les données dessapinières et des pessières le confirme (Tableau 3).Pour ces peuplements, les volumes résineux à 30 ansne sont pas en lien direct avec le coefficient de distri-bution de la régénération résineuse à 10 ans, ni mêmeavec la densité des tiges résineuses à cet âge (RUEL

et al. 1998).

2.3 Relation entre la taille et structure de larégénération et le volume

2.3.1 Nombre de tiges selon la classe de hauteur-diamètre à 10 ans par rapport au volume à30 ans

Le nombre de tiges selon la classe de hauteur ou dediamètre à dix ans est présenté seulement pour lespeuplements d’épinette noire et de sapin car ces don-nées n’étaient pas disponibles pour les peuplements depins gris et mélangés.

2.3.1.1 Peuplements d’épinette noire

L’aire 10, soit celle affichant le plus faible volume derésineux à 30 ans présentait une régénérationrésineuse de faible taille (Figure 16). En effet, près de lamoitié des semis mesuraient de 0 à 15 cm de hauteur,à dix ans. Aucune tige ne mesurait plus de 1,30 m dehaut. Par contre, près du quart des tiges de feuillus,principalement composées de bouleau à papier,atteignaient au moins cette taille. L’aire 13, pourvued’un faible volume de résineux à 30 ans, soit seulement25 m3/ha, présentait un portrait différent. La régénéra-tion résineuse était plus haute que dans l’aire précé-dente puisque bon nombre de tiges affichaient unetaille supérieure à 1,3 m. Pour sa part, la régénérationde feuillus était abondante et de forte taille. Dans lagrande majorité des classes de hauteur et de diamètre,son abondance était supérieure à celle des résineux.Sa densité atteignait même 5 000 tiges/ha dans laclasse de 2,5 cm de diamètre.

Les deux peuplements qui avaient les meilleursvolumes de résineux à 30 ans présentaient un portrait

différent de la taille et de la structure de leur régéné-ration à 10 ans. L’aire 16 se composait d’une densitétrès forte de semis résineux dont la taille était relative-ment élevée. Plus de 40 % des tiges, soit environ12 000 tiges/ha appartenaient aux classes de hauteurde 91 cm et plus. Les feuillus étaient peu abondants etde faible hauteur. Plus des trois quarts de leurs semismesuraient en moyenne moins de 30 cm. Ces résultatscontrastaient avec l’aire 34 dont le volume de résineuxétait le plus élevé, 59 m3/ha mais dont la régénérationrésineuse était beaucoup moins abondante que l’aireprécédente. Bien que la majorité de ces semis se soientretrouvés dans les classes de diamètre de 2,5 cm etmoins, il est possible que la présence d’un certainnombre de tiges de forts diamètres ait contribué à l’aug-mentation du volume. Les feuillus étaient abondants etprésentaient la plus forte densité dans la majorité desclasses de hauteur. On ne retrouvait cependant pas detiges de forts diamètres comme c’était le cas pour lesrésineux.


L’aire 12 dont le volume de résineux était le plus faible,soit 15 m3/ha, supportait une régénération, en majoritéde résineux, répartie dans les classes de faible hauteur.Par contre, elle se composait presque exclusivement defeuillus lorsque les tiges dépassaient en moyenne1,22 m (Figure 17). En effet, aucune tige résineusen’atteignait plus de 1,3 m de hauteur alors qu’aucunetige feuillue n’appartenait à la classe de hauteur demoins de 61 cm.

Les aires 6 et 11 comportaient des rendements inter-médiaires et sensiblement équivalents des résineux.Dans les deux aires, la régénération de feuillus étaitabondante et se composait principalement de tigesdont la hauteur et le diamètre appartenaient auxclasses de 1,22 m et de 2,5 cm respectivement. Pourl’aire 6, on remarque que la régénération résineuseétait observée principalement dans les classes de hau-teur supérieures à 61 cm, ce qui n’était pas le cas pourl’aire 11 où les semis de faible taille (classe de hauteurde 8 et 30 cm) étaient plus nombreux. Contrairement àl’aire 12, l’aire 11 contenait des tiges résineuses de plusde 1,3 m de hauteur mais en faible nombre.


27


Tableau 3. Coefficients de corrélation entre le volume de résineux à 30 ans et les caractéristiques de larégénération à 10 ans dans les pessières et les sapinières (n = 8; valeurs non significatives àP = 0,05)

Caractéristiques de la régénération à 10 ans r

coefficient de distribution (%) 0,03densité (tiges/ha) 0,16coefficient de distribution, résineux comme meilleur sujet (%) 0,24


Adapté de OUELLET (1996)

Figure 16. Densité des tiges selon la classe de hauteur et de diamètre sur les aires d’épinette noire, 10 ansaprès la coupe.

Adapté de PLUSQUELLEC (1997)

Figure 17. Densité des tiges selon la classe de hauteur et de diamètre sur les aires de sapin, 10 ans après lacoupe.


28


L’aire 35 présente le meilleur volume de résineux parmiles quatre peuplements de sapin. Elle se caractérisepar une régénération résineuse dont la taille est supé-rieure. En effet, on dénombrait près de 5 000 tiges/hade plus de 1,3 m de hauteur. Quelques tiges résineusesappartenaient à la classe de diamètre de 7,6 cm, ce quia eu pour effet de hausser le volume résineux du peu-plement. Quant aux feuillus, ils étaient considéra-blement moins nombreux que dans les autres peuple-ments et se retrouvaient principalement dans la classede diamètre de 2,5 cm.

2.3.2 Coefficient de distribution du meilleur sujet à10 ans par rapport au volume à 30 ans

La figure 18 montre la relation entre le volume desessences principales de chacun des peuplements de30 ans et le coefficient de distribution de celles quiconstituaient les meilleurs sujets à 10 ans. L’analysedes nuages de points ne permet pas d’établir une rela-tion quelconque entre ces deux variables. Pour les

sapinières, l’analyse visuelle des nuages de pointssous-entend une certaine relation positive entre cesdeux variables. Par contre, dans les peuplementsmélangés, la relation semble inverse. En effet, levolume des essences principales de l’aire 19 est prèsde deux fois supérieur à celui de l’aire 37. Toutefois, laproportion de tiges des meilleurs sujets pour lesessences principales est de 98 % pour cette dernièreen comparaison de 39 % pour l’aire 19. Pour les autrespeuplements, aucune tendance claire n’a pu êtreobservée.

L’analyse de nuages de points ne permet donc pas, demanière générale, de confirmer la présence d’une rela-tion entre le volume des principales essences mesuré à30 ans et le coefficient de distribution du meilleur sujetà 10 ans. D’ailleurs, un test de corrélation effectué entreces deux variables dans les sapinières et pessières n’apas permis d’obtenir une relation significative(Tableau 3) (RUEL et al. 1998).


29


Figure 18. Volume des principales essences à 30 ans en fonction du coefficient de distribution de celles qui consti-tuaient les meilleurs sujets à 10 ans sur les aires d’épinette noire, de sapin, de pin gris et mélangées.

Chapitre trois

Discussion

3.1 Évolution de la dynamique de la régénérationdepuis la coupe

3.1.1 Évolution du coefficient de distribution et de ladensité depuis la coupe

3.1.1.1 Peuplements d’épinette noire

Le coefficient de distribution de la régénération pré-établie s’élevait à plus de 80 % sur l’ensemble desaires. Ce niveau est semblable à ce qui a déjà étéobservé dans les peuplements d’épinette noire (RUEL

1989, 1992a; POMINVILLE et RUEL 1995). Lors de lacoupe, le passage de la machinerie a provoqué unechute substantielle du coefficient de distribution.Quelques auteurs ont noté qu’en l’absence de mesuresde protection de la régénération, le niveau de destruc-tion de cette dernière est représentatif de celui desopérations de récolte au Québec (RUEL 1992a, POTHIER

1996). Par contre, le coefficient de distribution aprèscoupe semble inférieur à celui observé lorsque l’objec-tif de la coupe visait la protection de la régénération(RUEL 1991, MACDONNELL et GROOT 1997). Celasous-entend que notre étude tend à sous-estimer lesvolumes à maturité qui pourraient être obtenus consé-cutivement à des coupes avec protection de la régéné-ration et des sols dans les peuplements d’épinette noire(RUEL et al. 1998).

L’installation de la régénération qui se poursuit au coursdes années subséquentes est un phénomène qui adéjà été observé par le passé (NEWTON 1990, RUEL

1992a, POMINVILLE et RUEL 1995, POTHIER 1996). Cettesource de régénération pourrait provenir d’arbres dedimensions importantes laissés sur pied, en particuliersur les aires 16 et 34 (OUELLET 1996). Également, lesdéchets de coupe laissés sur l’aire 10 constituent unesource importante de semences. Toutefois, l’apport desemences en provenance de déchets de coupe selimite à une courte période (FLEMING et MOSSA 1996).Finalement, l’ensemencement par les peuplementsvoisins pourrait expliquer ce recrutement. Bien quedans notre étude, ces peuplements soient situés à plusde 200 m, la présence d’une couche de neige durcie aprobablement permis aux semences de se dispersersur de longues distances (HAAVISTO 1979).

L’envahissement des parterres de coupe par les feuillusde lumière a souvent été reconnu comme un problèmemajeur pour la reproduction et la production ultérieuredes peuplements résineux (WEETMAN et al. 1973,

FRISQUE et VÉZINA 1977, FRISQUE et al. 1978). On aassisté à une forte augmentation de l’abondance desfeuillus au cours des premières années. Dix ans aprèsla coupe, les feuillus se maintiennent toujours dans lecouvert et concurrencent fort probablement lesrésineux. Cependant, l’envahissement des feuillus aucours des premières années ne s’est pas maintenu surune longue période de sorte que 30 ans après la coupe,la situation n’est plus préoccupante. Le déclin de lacomposante feuillue dans les peuplements d’épinettenoire coupés à blanc est un phénomène connu(POTHIER 1996). SARRAZIN (1991) a d’ailleurs remarquéque les feuillus ne semblaient pas conserver une placeprépondérante dans ces peuplements.

La situation des pessières à la trentième année consé-cutive à la coupe mécanisée ressemble à celle des peu-plements d’origine où l’épinette noire domine large-ment. Le sapin dont la régénération préétablie étaitabondante, n’a pas envahi les aires comme on l’auraitprésumé. VÉZINA et FALARDEAU (1988) avaient aussiremarqué la nette dominance de l’épinette noire dansdes peuplements d’épinettes noires de 40 ans coupésà blanc. Toutefois, ces peuplements ne comportaientpas une régénération préétablie abondante en sapin,ce qui diffère de la présente étude. Cette situation estparticulièrement étonnante car le sapin, bien que forte-ment représenté au moment de la coupe, n’a pu s’ymaintenir au cours des 30 années suivantes.


Avant la coupe, la régénération en sapin était abondantesur l’ensemble des aires de coupe. Son coefficient dedistribution dépassait 90 % et sa densité atteignait plusde 40 000 tiges/ha. Plusieurs auteurs ont aussi observél’abondance du sapin dans la régénération préétabliedes sapinières à maturité (HATCHER 1960, HARVEY etBERGERON 1989, RUEL 1989, POMINVILLE 1993). Lacoupe a provoqué une destruction considérable de larégénération, particulièrement celle du sapin, laquellese traduit par une diminution du coefficient de distribu-tion de 25 à 35 %. Cette baisse correspond à celleobservée par RUEL (1988) et GINGRAS (1990) qui men-tionnent qu’une coupe sans protection de la régénéra-tion préétablie peut causer une chute d’environ 30 %du coefficient de distribution originel. Le procédé derécolte ne peut expliquer à lui seul cette chute puisquel’utilisation de la débusqueuse provoque à la fois la plusfaible et la plus forte baisse de cette variable dans cetype de peuplement (RUEL et al. 1998). L’emploi


d’un procédé non mécanisé, tels les chevaux, a conduità une baisse du coefficient de distribution similaireà celle des débusqueuses (RUEL et al. 1998). Il ne fautpas oublier que de nombreux autres facteurs tels lataille de la régénération, les techniques de travail,l’opérateur de la machinerie, le drainage du sol et lapente interagissent et peuvent ainsi modifier le niveaude destruction de la régénération préétablie (GINGRAS

1990).

L’augmentation de l’abondance du sapin au cours despremières années dans les pessières a été moins pro-noncée que pour l’épinette noire. En effet, le sapin estreconnu pour sa capacité de se régénérer sous cou-vert, mais sa capacité de s’installer à la suite d’unecoupe est beaucoup moins reconnue (VINCENT 1959,HATCHER 1960). La régénération étant relativementabondante après coupe, il est possible que les micro-sites favorables à l’établissement des semis soientmoins abondants, ce qui a pu nuire à une installationcomplémentaire de la régénération (RUEL et al. 1998).Ainsi, la plus forte augmentation du coefficient de distri-bution est observée sur l’aire 11 où le niveau derégénération après coupe était le plus faible et où dessemenciers avaient été laissés. Selon les faibles dis-tances de dispersion rapportées par FRANK (1990), laprésence de semenciers pourrait difficilement expliquerl’installation du sapin sur les aires 11 et 12. Par contre,le sapin dissémine une bonne partie de ses grainesdurant l’hiver (RAYMOND 1998) et peut alors bénéficierde la présence d’une couche de neige durcie pour dis-perser ses semences sur de plus grandes distances(PLUSQUELLEC 1997).

Au cours des années qui ont suivi la coupe, l’épinettenoire n’a pas été en mesure de maintenir une repré-sentation importante dans les peuplements en régéné-ration. En effet, seules les aires 6 et 11 fournissent uneproportion notable d’épinettes noires à 30 ans. Commed’autres auteurs l’ont déjà observé par le passé(RICHARDSON 1975, VÉZINA et FALARDEAU 1988),l’épinette noire tend à être moins abondante dans lespeuplements de seconde venue que dans les peuple-ments originels. Cette situation est préoccupante carune forte proportion de sapin augmente la vulnérabilitédes peuplements à l’égard de la tordeuse de bourgeonsd’épinette (ARCHAMBAULT et al. 1990). Quant aux feuillus,ils ont envahi rapidement les aires de coupe au coursdes premières années. Ce phénomène est d’ailleursbien connu dans les sapinières où un bon nombred’auteurs ont déjà exprimé leur inquiétude (HATCHER

1960, FRISQUE et al. 1978, POTHIER 1996).

L’abondance des feuillus à 30 ans est variable selonl’aire de coupe. Sur les aires 11 et 12, les feuillusdemeurent encore abondants et bien représentés dansles classes supérieures de diamètre, notamment surl’aire 12. Ces aires correspondent à des secteurs situésau sud de la zone boréale où l’agressivité des feuilluspeut être plus forte. Sur l’aire 35, laquelle représenteune station productive de la sapinière à bouleau blanc,

l’abondance des feuillus s’est révélée plus faible et n’ajamais rejoint celle des résineux. Il est possible quel’abondante régénération résineuse de forte tailleobservée sur cette aire ait pu ralentir la croissance desfeuillus ou ait pu procurer aux résineux une meilleureposition pour les concurrencer. À 30 ans, l’aire 12 con-tient toujours une bonne quantité de feuillus et ceux-cidevraient alors composer une bonne proportion destiges dans le peuplement à maturité. Cependant, il estintéressant de noter l’effet temporaire de l’envahisse-ment des parterres de coupe par les feuillus sur lesautres aires. Le déclin est toutefois moins prononcé quecelui observé dans les peuplements d’épinette noire.

3.1.1.3 Peuplements de pin gris

La régénération préétablie était relativement peu abon-dante sur les aires 7 et 8 et celle du pin gris étaitabsente. RUEL (1989) a déjà observé que la régénéra-tion avant coupe est nettement plus faible dans lespeuplements de pin gris que dans les sapinières etpessières. Il est alors plausible de croire qu’on nepuisse se baser essentiellement sur la protection de larégénération pour assurer la reconstitution d’un nou-veau peuplement. Sur deux des aires, la présenced’une régénération principalement composée d’épi-nettes noires reflète la succession fréquente observéedans les peuplements de pin gris (CARLETON 1982). Ladestruction de la régénération a été très importante surl’aire 33 où l’utilisation d’un transporteur lors de larécolte n’a pu limiter les dommages causés à larégénération préétablie.

Sur l’aire 33, on a assisté à une installation importantede la régénération résineuse, quelques années après lacoupe, notamment celle du pin gris. ELLIS et MATTICE

(1974) avaient déjà observé l’installation d’une certainerégénération de pin gris à cinq ans. L’ébranchage sur leparterre de coupe réalisé sur les trois aires a pu con-tribuer au maintien d’une grande quantité de cônes ausol. Ceci laisse supposer que l’établissement de semisaprès coupe puisse provenir de semences viables dansles déchets de coupe (WALKER et SIMS 1984, BOWLING etNIZNOWSKI 1991).

L’envahissement des aires de coupe par les feuillus aété important pour les aires 7 et 8. La faible installationdes feuillus sur l’aire 33 peut s’expliquer principalementpar la faible fertilité du site (RUEL et al. 1998). À 30 ans,les feuillus ne se retrouvent en quantité importante quesur l’aire 7 et constitueraient alors une part non négli-geable du prochain peuplement. Les peuplements àmaturité de deux aires devraient être constitués majo-ritairement d’épinette noire et de pin gris. Dans chacundes cas, il faut s’attendre à une dominance probable del’épinette noire. Ceci va à l’encontre des prévisions deWEETMAN et al. (1973) lesquelles mentionnent la faibleefficacité de la scarification lors des opérations derécolte comme méthode pour implanter une bonnerégénération en pin gris.


32

Chapitre trois – Discussion

3.1.1.4 Peuplements mélangés

La régénération avant coupe était très abondante ensapin dans la majorité des peuplements mélangés.Selon RUEL (1989), cette régénération était plus abon-dante que celle souvent observée dans ce type de peu-plement. Le même auteur a d’ailleurs observé descoefficients de distribution supérieurs à 90 % dansseulement 20 % des cas, ce qui contraste avec laprésente étude pour laquelle ce niveau a été atteintdans trois des quatre peuplements. Cependant, il nefaut pas oublier que, pour les fins de cette étude, lespeuplements sélectionnés présentaient tous une abon-dante régénération préétablie ce qui suppose un biais àla hausse de nos valeurs. L’aire 9, qui comporte larégénération préétablie la plus faible, représente unesituation courante lorsque le peuplement mélangé ren-ferme une certaine quantité de pin gris (RUEL 1989).Même l’utilisation des chevaux comme moyen dedébardage a causé une destruction importante sur larégénération préétablie. Toutefois dans ce cas, labaisse importante de coefficient de distribution pourraitsurtout être attribuable à l’utilisation de la machineriepour déblayer les sentiers de débusquage primaires(WEBBER et al. 1969).

Au cours des cinq années qui ont suivi la coupe, il y aeu une remontée graduelle de l’abondance des rési-neux notamment celle du sapin, laquelle était nettementsupérieure à celle de l’épinette sur ces sites. D’ailleurs,WEETMAN et al. (1973) rapportent la faible reproductiondes épinettes lesquelles sont plus souvent qu’autre-ment supprimées par les espèces feuillues. Le trembleet le bouleau à papier ont été nettement favorisés parl’ouverture du couvert de sorte qu’à la fin de lacinquième année depuis la coupe, ils étaient beaucoupplus abondants qu’ils ne l’étaient avant la coupe.

La destruction du couvert a également avantagé lesfeuillus non commerciaux, notamment le cerisier dePennsylvanie et l’érable à épis qui se sont avérés trèsagressifs au cours des premières années. Cet enva-hissement rapide et abondant des essences de compé-tition est un phénomène bien connu dans les peuple-ments mélangés soumis à une perturbation (RUEL

1992b, MINISTÈRE DES RESSOURCES NATURELLES DU

QUÉBEC 1994, ARCHAMBAULT et al. 1998). L’envahisse-ment par les espèces de compétition n’a toutefois pasempêché les essences principales de constituer lesmeilleurs sujets dans plus de 60 % des parcelles de lamajorité des aires à dix ans. L’aire 19, qui représenteune station productive située au sud de la forêt boréale,comportait une abondante régénération d’érables àépis et de cerisiers de Pennsylvanie laquelle a produitles meilleurs sujets dans plus de 50 % des parcelles.

À 30 ans, les résineux dominent les feuillus commer-ciaux en abondance mais ces derniers devraient tout demême composer une part importante du peuplementen devenir. L’abondance des essences non commer-ciales a chuté grandement et, à l’exception de l’aire 19,ces dernières ne devraient alors plus constituer unesource de compétition importante pour les essencesprincipales.

3.1.2 Évolution de la hauteur et de la croissance enhauteur de l'épinette noire et du sapin baumier

L’analyse de la hauteur des tiges de sapin et d’épinettedes aires de coupe et des placettes a donné des résul-tats quelque peu différents. Il est plausible de croire quela précision obtenue dans l’évaluation du compor-tement des deux résineux ne soit pas la même. Lasuperficie de l’aire de coupe expliquerait en partie cettedivergence des résultats. En effet, les aires de coupedont la superficie varie de 1,2 à 4 ha présentaient fortprobablement des conditions de sites plus hétérogènesque celles des placettes qui ne couvrent qu’une éten-due de 0,04 ha. Dans le cas des aires, les comparai-sons entre les tiges pourraient se faire entre des sapinset des épinettes qui ne croissent pas réellement dansles mêmes conditions. L’utilisation de placettes devientalors intéressante lors de l’interprétation des résultatscar elle vient atténuer l’interaction entre les conditionsde station et la croissance en hauteur de la régénéra-tion, ce qui rend plus judicieuse la comparaison de ladynamique de régénération du sapin et de l’épinette, àl’échelle des placettes.

L’analyse des données des placettes permet de déga-ger des tendances en rapport avec la dynamique deces deux essences après coupe. Quelques annéesaprès la coupe, la hauteur du sapin surpasse celle del’épinette noire dans la majorité des cas (Figures 12et 13). Bien que cette observation puisse être imputéeà une taille plus élevée au moment de la coupe, lesrésultats tendent à démontrer que le sapin réagit plusrapidement à l’ouverture du couvert. Une étude réali-sée dans un peuplement d’épinette noire coupé à blanca également permis d’observer une meilleure crois-sance du sapin les premières années après la récolte(DOUCET et BOILY 1995). Cela sous-entend que cetteessence possède une meilleure capacité de réactionque l’épinette soumise à l’augmentation soudaine del’intensité lumineuse. PARENT et MESSIER (1995) ontd’ailleurs remarqué une bonne poussée de croissanceen hauteur du sapin lors de l’accroissement de la dis-ponibilité en lumière notamment quand cette dernièreavant coupe était faible.

Un inventaire de régénération, effectué quelquesannées après la coupe, aurait soulevé l’hypothèse quela coupe avantageait nettement le sapin et que l’épi-nette se voyait totalement dominé tout au long de larévolution. Les résultats démontrent que l’épinette arenversé la situation à un point tel qu’elle se retrouveplutôt au-dessus du sapin 30 ans après coupe. L’épi-nette profite, après quelques années, d’une meilleurecroissance en hauteur que le sapin et cet avantage semaintient plusieurs années après la coupe. Ces obser-vations concordent très bien avec celles de DOUCET etBOILY (1995) qui ont noté la meilleure croissance del’épinette par rapport à celle du sapin à la huitièmeannée suivant la coupe. Il est possible que ce com-portement de l’épinette soit une caractéristique intrin-sèque de l’espèce. Mais cet avantage de l’épinette surle sapin à la fin de l’horizon pourrait aussi provenir d’uncomportement propre à chacune des essences dansdes conditions de stations particulières. Ce dernieraspect sera abordé ultérieurement.


33


L’analyse des résultats des aires de coupe ne permetpas une interprétation aussi claire. Quelques annéesaprès la coupe, il est plus difficile de distinguer qui del’épinette ou du sapin a la meilleure croissance car,dans tous les cas, la taille de l’épinette ne réussit pas àsurpasser celle du sapin. L’hétérogénéité des condi-tions de station expliquerait d’une façon plausible laplus faible performance de l’épinette observée dans lesparcelles. ACHIM (1998) a comparé, de façon détaillée,la hauteur des tiges dans les parcelles contenant cesdeux essences à celles qui contenaient du sapin. Lesrésultats démontrent que le sapin a mieux performé surune aire donnée que dans les placettes où il se retrou-vait seul. En effet, à ces endroits, sa taille était plusélevée à 30 ans qu’aux endroits où il était accompagnéde l’épinette. Il semble donc que les meilleurs sitesaient été occupés par le sapin. De cette façon, la hau-teur des sapins, en profitant de conditions plus favo-rables, viendrait masquer la meilleure performance del’épinette noire dans les placettes où les deux essencespoussent côte à côte. Les conditions de croissancejouent donc un rôle important dans la dynamique derégénération des espèces après coupe.

La meilleure croissance en hauteur du sapin lorsquel’évaluation porte sur une plus grande superficie (aire)n’est pas un phénomène surprenant si l’on prend encompte la localisation des secteurs de coupe sur le ter-ritoire québécois. Ces derniers se retrouvent dans desdomaines éco-climatiques où le sapin est plus abon-dant que l’épinette, le premier étant mieux adapté auxconditions mésiques qui prévalent. Par contre, lesépinettes retenues dans la présente étude sont plusperformantes dans les endroits plus pauvres. BRUMELIS

et CARLETON (1988) ont d’ailleurs observé de meilleurescroissances en hauteur pour l’épinette noire par rapportau sapin lorsque le ratio C/N de la station était élevé, cequi reflète, dans ce cas, une faible qualité de station.L’épinette noire semble donc mieux adaptée et plus per-formante que le sapin dans les stations pauvres, ce quilui permet de surpasser le sapin au cours des annéessubséquentes à la coupe. Toutefois, la prudence est derigueur. Il faut éviter de généraliser ces observations carelles sont basées sur un échantillonnage restreint dontla portée réduit la précision des résultats.

3.2 Effet des caractéristiques de la régénération à10 ans sur la production à 30 ans

L’évaluation du coefficient de distribution de la régéné-ration, quelques années après coupe, constitue unparamètre très important. Il est à la base même del’hypothèse sur laquelle repose l’estimation du rende-ment de la coupe avec protection de la régénération etdes sols. L’hypothèse formulée est la reconstitution d’unpeuplement qui produira un volume équivalent aupeuplement précédent, sans délai de la régénération,en autant que la distribution de la régénération soitadéquate. Celle-ci est adéquate lorsque les critèressuivants sont respectés :

« Quatre ans après la récolte, le coefficientde distribution des essences principales dontla hauteur est d’au moins 5 cm, doit être égalou supérieur à celui que ces essencesavaient dans le peuplement récolté lorsquecelui-ci était supérieur à 60 %. Pour le cas oùil était inférieur à 60 %, le coefficient de dis-tribution des essences principales doit êtrede 10 % supérieur à celui que ces essencesavaient dans le peuplement récolté, jusqu’àconcurrence de 60 %. »

« Dix ans après la récolte, les essences prin-cipales doivent comporter, sur la même sur-face, un nombre suffisant de jeunes arbresdégagés pour obtenir un coefficient de distri-bution au moins égal à celui qu’elles avaientdans le peuplement récolté, si celui-ci étaitsupérieur à 60 %. Pour le cas où il étaitinférieur à 60 %, le coefficient de distributiondes essences principales doit être de 10 %supérieur à celui que ces essences avaientdans le peuplement récolté, jusqu’à concur-rence de 60 % (MINISTÈRE DES RESSOURCES

NATURELLES DU QUÉBEC 1998a) ».

Selon les résultats, le volume à 30 ans ne semble paslié au coefficient de distribution de la régénération à10 ans, ni à la densité des tiges à 10 ans. On observedes coefficients de distribution résineux similaires aprèscoupe mais qui correspondent à des volumes passable-ment différents après 30 ans. Les corrélations effec-tuées par RUEL et al. (1998) pour l’ensemble des pes-sières et des sapinières n’ont pas permis d’observerdes relations significatives entre le volume et l’abon-dance de la régénération, mesurée à partir du coeffi-cient de distribution et de la densité. Ceci confirme lesconclusions de BERTRAND et al. (1992) qui mentionnentque la seule caractérisation du coefficient de distribu-tion et du nombre de tiges à l’hectare ne suffit pas àprévoir la production des sapinières. Cependant, lafaiblesse de notre échantillonnage nous incite à êtreprudent dans l’interprétation des données. En effet,d’autres variables jouent un rôle important dans laproductivité des stations.

L’absence de données sur le coefficient des tigesmarchandes avant coupe empêche toute conclusion àpropos de la validité de l’hypothèse de production. Parcontre, il est intéressant de comparer les productivitésobtenues à 30 ans à la valeur de 60 % de distributiondictée par les normes du MINISTÈRE DES RESSOURCES

NATURELLES DU QUÉBEC (1998a). Bien qu’on ait retrouvépour l’ensemble des peuplements un coefficient dedistribution supérieur à 60 % à 10 ans, les productivitésobtenues à 30 ans ont été très variables sauf pourcelles des pinèdes, de sorte que quelques-uns d’entreeux renfermaient un faible volume en essences prin-cipales. Le cas des aires 10 et 34 des peuplements


34


d’épinette constitue un exemple typique de la grandehétérogénéité des productivités pour un même coeffi-cient de distribution. Ainsi, une distribution adéquatedes tiges au début de la révolution du peuplement negarantit pas nécessairement un volume élevé à matu-rité. On peut donc s’attendre à ce que les peuplementsde faible productivité à 30 ans, même s’ils étaient adé-quatement régénérés à 10 ans, comporteront une pro-duction à la baisse par rapport au peuplement d’origine(RUEL et al. 1998). Quant aux pinèdes, la variation deproduction est plus faible. Cela correspond aux obser-vations de POMINVILLE et DOUCET (1993) qui ont notéqu’au-delà de 60 % de distribution, les possibilitésd’accroître la productivité demeurent faibles.

Bien que l’abondance de la régénération, exprimée tanten densité qu’en distribution des tiges, puisse tout demême jouer un rôle important en regard de l’estimationde la production du peuplement à venir, il est clair queplusieurs autres facteurs doivent aussi être pris encompte. La fertilité de la station du site est un desfacteurs importants à retenir car elle reflétera directe-ment le potentiel de croissance des arbres. Le cas despessières ne reflète cependant pas cette situation dufait que l’aire 34, dont la classe de fertilité est faible,affiche la meilleure productivité à 30 ans. On peut faireune constatation semblable pour les peuplementsmélangés où l’on retrouve des productions très variablesà 30 ans pour deux aires de même classe de fertilité.Cela traduit la difficulté d’isoler un seul facteur pourexpliquer la production du peuplement à venir et aussil’importance de prendre en compte un ensemble defacteurs pour obtenir une meilleure évaluation.

La structure et la taille de la régénération jouent un rôleprépondérant dans la productivité d’un peuplement. Eneffet, tant l’abondance et la hauteur des semis de rési-neux que des feuillus de lumière peuvent expliquer lagrande hétérogénéité des productions obtenues à30 ans. L’installation rapide des feuillus à la suite à lad’une coupe à blanc peut exercer une compétitionimportante contre les semis résineux notamment sicette régénération est de petite taille. La perte probable de croissance donc de productivité des jeunes peuple-

ments liée à une forte compétition est un phénomèneabondamment documenté (MACLEAN et MORGAN 1983,BRAND et WEETMAN 1986, RUEL 1992b). Les résultats del’étude démontrent que les quelques aires où la densitéde feuillus de grande taille était forte affichent uneproductivité plus faible à 30 ans. Le coefficient de distri-bution des meilleurs sujets résineux à dix ans est unevariable qui reflète assez justement le portrait de larégénération. Il intègre à la fois la notion de l’abon-dance des résineux et des feuillus ainsi que leur taillerelative. Le cas des aires 12 et 35 des peuplements desapin démontre bien l’effet de ces deux variables sur laproductivité des peuplements. Bien que ces deux airesprésentent une densité et un coefficient de distributionsimilaires, on observe une nette différence dans laproductivité de ces deux peuplements à 30 ans. Laproductivité beaucoup plus faible de l’aire 12 pourraits’expliquer par le fait que cette aire ait subi un enva-hissement plus important des feuillus et que cesderniers présentaient une taille plus forte que surl’aire 35. Cette situation reflète alors bien le coefficientde distribution du meilleur sujet qui est beaucoup plusfaible pour l’aire 12. Il est par contre important de rap-peler qu’aucune relation significative n’a été observéeentre le coefficient de distribution du meilleur sujet à10 ans et la productivité à 30 ans (RUEL et al. 1998).Ceci témoigne encore une fois de la nécessité deprendre en compte plusieurs facteurs dans l’estimationde la productivité du peuplement à venir.

L’effet positif d’une régénération de forte taille sur laproductivité à long terme des peuplements a été rap-porté par de nombreux auteurs dans le passé (PAQUIN

et DOUCET 1992, POTHIER et al. 1995, LUSSIER et al.1992). Une régénération de forte taille bénéficie alorsd’une avance de plusieurs années sur la croissancedes semis établis à la suite de la coupe (GROOT 1996).Elle sera en bien meilleure position pour concurrencerles feuillus ce qui se traduira d’une part par unemeilleure croissance des tiges et d’autre part par unâge d’exploitabilité atteint plus rapidement. L’évaluationséparée des gaules et des semis pourrait doncaméliorer notre capacité à prévoir la production à venirdes peuplements (BERTRAND et al. 1992).


35


Conclusion

Dans les peuplements d’épinette noire, la reconstitutiond’un peuplement de nouveau dominé par l’épinette nedevrait pas trop être un handicap sur les aires étu-diées. Le sapin, qui était abondant sur seulement uneaire, ne devrait pas constituer une part importante duprochain peuplement. Malgré une meilleure représen-tation des feuillus à la suite de la coupe, leur présencesur les aires ne devrait qu’être temporaire. Les sapi-nières comportaient une importante régénération pré-établie en sapin, ce qui devrait permettre le renouvelle-ment d’un peuplement de composition semblable àcelui récolté. Bien que les feuillus aient abondammentenvahi les parterres à la suite de la coupe, un certaindéclin de ces essences est observé à plus long terme.À 30 ans, l’importance des feuillus varie fortement, cequi laisse présumer qu’ils compteront pour une propor-tion non négligeable dans certains peuplements àmaturité. Pour les peuplements de pin gris, la succes-sion après coupe a été très variable de sorte qu’ildevient plus difficile de prévoir la composition du peu-plement à venir. Des pinèdes à pin gris devraient sereconstituer sur deux des aires. L’évolution des airesmélangées est aussi variable. À 30 ans, les résineuxétaient plus abondants que les feuillus commerciaux.Le sapin devrait constituer une part importante duprochain peuplement.

À l’échelle des placettes, l’évaluation de la hauteur del’épinette noire et du sapin baumier après coupeindique une meilleure réaction du sapin au cours despremières années qui suivent l’ouverture du couvert.Par la suite, l’épinette noire présente une meilleurecroissance ce qui lui permet de surpasser la taille dusapin. Par contre, l’examen des aires de coupe et desplacettes ne comportant que le sapin démontre unemeilleure performance du sapin. Il est probable que lesapin soit plus avantagé par les milieux plus productifs

mais qu’il soit moins apte à concurrencer l’épinette quiprofite des meilleures croissances, durant la deuxièmemoitié de la période d’étude, là où les conditions sontplus pauvres.

Aucun lien direct entre le coefficient de distribution et ladensité à 10 ans et la production à 30 ans n’a pu êtreobservé. La simple évaluation de l’abondance de larégénération quelques années après la perturbation serévèle donc inappropriée pour affirmer que le prochainpeuplement puisse être en mesure de fournir une pro-duction équivalente à celui récolté. De plus, en dépit dela bonne qualité des coefficients de distribution obtenusà 10 ans, les productions à 30 ans se sont avérées trèsvariables. Ceci laisse supposer qu’un coefficient dedistribution supérieur à 60 % ne pourrait garantir uneproduction intéressante à maturité.

Il semble donc que plusieurs facteurs puissentinfluencer la production d’un peuplement tout au longde son évolution. Bien qu’aucune relation n’ait étéobtenue entre le coefficient de distribution des meilleurssujets à 10 ans des essences principales et laproductivité à 30 ans, la structure et la taille de larégénération sont tout de même des variables impor-tantes dans l’estimation de la productivité à long termed’une station. Une régénération de haute taille sera enmeilleure position pour concurrencer la compétition lorsde l’ouverture du couvert. Il sera alors important dedifférencier les semis des gaules lors des inventaires derégénération afin d’obtenir une meilleure estimation dela productivité à long terme du peuplement à venir. Demême, la qualité de la station constitue aussi unevariable indispensable dans cette évaluation car ellejoue un rôle direct sur le potentiel de croissance desarbres.


Seconde partie

Aires d’observations du CFL


Introduction

Les résultats de la présente étude découlent d'un pro-jet initié en 1947 par le ministère des Affaires du Nordet des Ressources naturelles du Canada. Ce projet derecherche à long terme visait, à même l’observationd'une quinzaine d'aires permanentes, l’étude de l’évolu-tion après coupe de peuplements forestiers de typesvariés situés dans différentes sections forestières de laprovince de Québec. Le projet, abandonné à la fin desannées 1970, a été repris au début des années 1990grâce aux conventions de recherche entre la Faculté deforesterie et de géomatique de l'Université Laval et leministère des Ressources naturelles du Québec. Lesbuts du projet étaient alors d'établir et d'analyser lacroissance ligneuse dans les aires d'observationspermanentes afin de valider les tables de productionretenues par le ministère des Ressources naturelles duQuébec pour les forêts mélangées boréales ainsi quede contribuer à la mise au point de tables de productionrégionales.

La présente étude concerne l'évolution de la hauterégénération sur une période de plusieurs dizainesd’années et permet d’évaluer son apport dans la pro-ductivité du nouveau peuplement. La modélisation des

rendements sur des superficies qui ont fait l'objet d'unecoupe avec protection de la haute régénération (CPHR)permet de synthétiser l'évolution de la production despessières et sapinières selon les caractéristiques aprèscoupe des peuplements et des stations. Les objectifsspécifiques poursuivis sont :

1) d'évaluer l'effet de la dimension de la régénérationpréétablie sur la productivité des pessières noireset des sapinières;

2) de modéliser l'évolution de la production après lacoupe en fonction de caractéristiques des stationset du peuplement.

La présente étude ne porte que sur quatre de cesquinze aires soit celles des rivières aux Rats, Bell etVermillon pour les pessières noires et de rivière Matanepour les sapinières.


Chapitre premier

Méthodes

1.1 Description des aires d’observations

Dans la majorité des aires d'observations du Centre deforesterie des Laurentides (CFL), les coupes ont laissésur les parterres une régénération abondante composéede tiges de dimensions variables. Par conséquent, lesparterres de coupes de ces aires ressemblent, àplusieurs égards, à ceux issus de coupes avec protec-tion de la haute régénération (CPHR).

1.1.1 Rivière Vermillon

L’aire d’observations de la rivière Vermillon est loca-lisée à l’ouest de La Tuque et se retrouve au 47° 20’ N.de latitude et au 73° 40’ O. de longitude. D’une altitudemoyenne de 490 m, elle fait partie du domaine de lasapinière à bouleau jaune et appartient à la sous-régionécologique 4CT (MINISTÈRE DES RESSOURCES NATURELLES

DU QUÉBEC 1998b). On y retrouve des sapinières à épi-nette noire ou à bouleau à papier de même que despessières à épinette noire et des pinèdes à pin gris. Lespeuplements proviennent de coupes effectuées en1932 et 1935 et d’un feu de 1923. Le dispositif a étéétabli en 1951 et a fait l’objet de remesurages en 1961,1971 et en 1994-1995. Il comprenait à l’origine 295placettes dont 50 % provenaient de coupe. En 1961,25 nouvelles placettes se sont ajoutées au dispositifdéjà existant. Celles-ci représentent des coupes totaleseffectuées entre 1952 et 1956 dans des peuplementsde pin gris âgés d’une centaine d’années. Cette aired'observations a subi le passage de la dernière épi-démie de tordeuses des bourgeons de l'épinette (TBE)dans les années 1970.

Une quinzaine d’années après la coupe, les aires d’épi-nette et de sapin étaient reconnues comme moyenne-ment bien régénérées. La régénération, presque exclu-sivement composée de ces deux essences, présentaitun coefficient de distribution variant entre 60 et 71 %selon le type de couvert. La densité résineuse variaitentre 11 000 et 12 000 tiges/ha. De ce nombre, uneforte proportion mesurait moins de 1,25 cm au dhp (66à 76 %). Sur les aires de peuplements de pin gris(deuxième dispositif), environ une dizaine d’annéesaprès la coupe, la régénération se composait de1 850 tiges/ha dont 85 % étaient de l’épinette noire.Malgré leur nombre, les tiges semblaient concentréesdans des endroits bien précis de sorte qu'il est peuprobable que la régénération puisse produire unpeuplement d’avenir suffisamment bien stocké(HATCHER 1963).

1.1.2 Rivière aux Rats

Cette aire d’observations est localisée à près de100 km au nord de Dolbeau. D’une altitude moyenne de300 m, elle s’étend entre 49° 25’ N. et 49° 35’ N. delatitude et entre 72° 10’ O. et 72° 20’ O. de longitude.Elle fait partie du domaine de la sapinière à bouleau àpapier et appartient à la sous-région écologique 5dT(MINISTÈRE DES RESSOURCES NATURELLES DU QUÉBEC

1999a). On y retrouve des sapinières pures ou àbouleau à papier de même que des pessières àépinette noire et à pin gris ainsi que des pinèdes grisesdont l'origine est la coupe à blanc et le feu. L’aire estconstituée de deux blocs; le premier tire son origine decoupes totales réalisées entre 1937-1948 et comporte224 placettes. Le bloc 2 quant à lui regroupe30 placettes et a pour origine une coupe de 1949-1950.Ce dispositif a été établi en 1952 et a fait l'objet deremesurages en 1963, en 1972 et en 1992-1993.

Lors du mesurage de 1952, soit entre deux et quinze ansaprès la coupe totale, les aires présentaient unerégénération qualifiée de bonne à moyenne (MACARTHUR

1959). Le coefficient de distribution de la régénérationrésineuse variait de 53 à 79 % selon le type de couvert.Les peuplements d’épinette noire en association avec lepin gris constituaient les peuplements les moins bienstockés. Par contre, ceux composés de sapin baumier etd’épinette noire présentaient le meilleur coefficient dedistribution de résineux. La densité des résineux variaitde 4 400 à 11 700 tiges/ha et se composait exclusive-ment de sapin baumier et d’épinette. Le pin gris s’est peurégénéré à la suite de la coupe.

1.1.3 Rivière Bell

Cette aire d'observations est localisée au nord deSenneterre. D’une altitude moyenne de 270 m, elle sesitue à 48° 47’ N. de latitude et 77° 20’ O. de longitude.Elle appartient au domaine climacique de la pessièrenoire à mousses et à la sous-région écologique 5aT(MINISTÈRE DES RESSOURCES NATURELLES DU QUÉBEC

1999b). On y retrouve des pessières à épinette noirepures et en association avec le sapin baumier, le pingris, le peuplier baumier et le bouleau à papier. Lespeuplements proviennent de coupes effectuées entre1950 et 1955 et d'un feu vers 1850. Le dispositif a étéétabli en 1952 et a fait l'objet de remesurages en 1953,en 1965, en 1977-1978 et en 1995-1996. Ce dispositifcomportait à ses débuts 153 placettes dont 101 avaientpour origine la coupe.


Un à quatre ans après la coupe, l’abondance de larégénération variait peu en regard des deux types decouvert échantillonnés. Les peuplements étaient faible-ment régénérés et leur coefficient de distribution enrésineux variait entre 26 et 34 % (VEER 1954). Larégénération se composait essentiellement d’épinettenoire. Les peuplements d’épinette noire, en associationavec le pin gris, présentaient la plus faible abondance.L’installation de feuillus, quelques années après l’ouver-ture du couvert, fut négligeable. Leur coefficient de dis-tribution était inférieur à 2 %. Le niveau de régénérationrésineuse était bien en deçà du niveau observé avant lacoupe pour les deux types de peuplements étudiés.

1.1.4 Rivière Matane

Cette aire d’observations est située dans la Réservefaunique de Matane. D’une altitude moyenne de 370 m,elle s’étend entre le 48° 30’ N. et 49° 00’ N. de latitudeet entre le 66° 30’ O. et 67° 10’ O. de longitude. Elleappartient au sous-domaine de la sapinière à bouleaublanc de l’est, plus spécifiquement à la sous-régionécologique du massif gaspésien (5h-T) (MINISTÈRE DES

RESSOURCES NATURELLES DU QUÉBEC 1998c). Les peu-plements avant coupe étaient des sapinières mûres ousurannées n’ayant jamais fait l’objet de récolte aupa-ravant. La station était qualifiée de fertile en raison de laprédominance de la classe I de VÉZINA et LINTEAU (1968)(ZARNOVICAN 1987, BERTRAND et al. 1992). Son drainageétait bon à modérément bon (sols secs et frais) et sespentes faibles (5 à 10 %) à modérées (10 à 15 %)(BERTRAND et al. 1992).

Les peuplements actuels sont issus de coupes à blancexécutées lors des étés de 1933, 1944 et 1954. Ledébusquage des bois abattus lors de ces coupes s’estfait durant l’hiver qui suivait. À l’époque, les peuple-ments se composaient de sapinières équiennes pureset de sapinières en association avec l’épinette blanche,l’épinette noire et le bouleau à papier. Le dispositifinstallé en 1954 comportait à ses débuts 252 placettesréparties dans quatre blocs. Le premier mesurage a étéeffectué en 1954. Il fut suivi de remesurages en 1964,1978 et en 1990-1991. L’impact de la tordeuse de bour-geons de l’épinette (TBE) sur les peuplements a étéfaible durant la période de croissance étudiée(BERTRAND et al. 1992). Dix ans après la coupe, larégénération était abondante. Les aires reconnuescomme entièrement ou bien régénérées présentaientun coefficient de distribution de résineux de 91, 77 et74 % respectivement 1, 10 et 20 ans après la coupe.Dans les peuplements de 10 et 20 ans, la régénération,principalement dominée par le sapin, présentait plus de5 000 tiges/ha mesurant au moins 2,5 cm au dhp. Parcontre, ce nombre chutait à près de 1 250 tiges/ha surles sites soumis à la coupe, l’année précédente. Denombreuses tiges de haute taille ont également étéconservées sur les parterres. Plus de 1 500 tiges/hamesuraient au moins 5 cm au dhp.

1.2 Échantillonnage

Chaque aire d'observations couvre une surfaced'environ 14 km2 et est constituée de un à quatre blocs(PFALZGRAF 1970). Chaque bloc comprend un dispositifsystématique d'inventaire permanent composé deplacettes-échantillons de 0,1 acre (405 m2) disposéesselon un réseau continu à mailles carrées, de10 chaines sur 10 chaînes (200 m x 200 m). Le toutéquivaut à un taux de sondage de 1 %. Les données dediamètre ont, à l’origine, été mesurées selon la classed'un pouce (2,54 cm).

Un relevé de la régénération a été effectué dans vingtcarrés de 0,001 acre (4 m2) disposés systématique-ment dans chaque placette-échantillon lors du premieret quelquefois lors du deuxième inventaire (PFALZGRAF

1970). Pour le dernier inventaire de même que pour lesquelques inventaires antérieurs, des études d’arbresont été réalisées sur trois à cinq arbres par placette. Lesétudes d’arbres comprenaient les mesures de la hau-teur totale, du diamètre à hauteur de poitrine et de l’âgeà la souche ou à hauteur de poitrine. Lors du dernierinventaire, des tiges ont aussi été récoltées en vued’analyses rétrospectives. D’une manière générale, cestiges ont été coupées à des intervalles de 0,2, 0,7, 1,3et 2,0 m et, par la suite, à tous les mètres jusqu’au som-met du tronc. Les rondelles ont été séchées et poncéespour ensuite être analysées au moyen du logicielWindendro™ (GUAY et al. 1992). La largeur des cernesannuels a été mesurée sur quatre rayons : les deuxpremiers le long du plus grand axe et les deux autresselon un angle de 90° par rapport au grand axe. Leprogramme Anatige (BÉGIN 1996) a servi à la compila-tion des données.

1.3 Calcul de l’indice de qualité de station

L’indice de qualité de station (IQS) correspond ici à lahauteur totale des arbres dominants d’une essenceparticulière à un âge de référence de 50 ans à hauteurde poitrine. L’utilisation de l’âge à 1,30 m a été privi-légiée puisqu’il permet en bonne partie d’éliminer lapériode d’oppression généralement indépendante de laqualité de station. Les analyses de tiges ont servi à cal-culer l’équation de l’IQS (équation 1). Ces tigesdevaient être exemptes d’oppression. C’est pourquoi,seules les tiges dont l’âge à hauteur de poitrine étaitégal ou inférieur au temps depuis la coupe ont étéretenues dans les calculs.

Les données utilisées pour calculer l'IQS de chaqueplacette sont l’âge à hauteur de poitrine et la hauteurtotale recueillis à partir d'analyses de tiges ou d'étudesd’arbres. Comme lors de la construction du modèle, lesarbres prédisposés à l’oppression ont été exclus descalculs.


44

Chapitre premier – Méthodes

[1]

où H1 = Hauteur à l'âge A1

H50 = Hauteur prédite à l’âge de référence de 50 ans (A50)

b1, b2, b3, b4 = Coefficients à estimer


45


1.4 Calcul du volume marchand de la placette

Le volume marchand des placettes a été déterminé àl’aide d’un tarif de cubage général (PERRON 1985). Desrelations hauteur-diamètre ont été calculées pour chaqueannée d’inventaire et pour chaque essence en faisantappel à l’ensemble des données disponibles, soit lesétudes d’arbres et les analyses de tiges. Les analyses detiges ont servi à reconstituer les relations des trois pre-miers inventaires. À cette fin, une équation a alors étéconçue afin de convertir les diamètres sans écorce aprèsséchage en diamètre humide avec écorce.

L’évaluation de la relation hauteur-diamètre repose sur lechoix séquentiel d'un des trois modèles qui suivent. Lepremier modèle utilise un paramètre pour exprimer lahauteur de la tige. Il fait intervenir le diamètre moyen àhauteur de poitrine et la hauteur moyenne desobservations d’arbres de chacune des placettes (BÉGIN etRAULIER 1995). Une hauteur est ainsi calculée pour cha-cune des essences et des années d’inventaire. Afin d’êtreen mesure d’utiliser une relation paramétriquehauteur-diamètre, il faut observer au minimum troisarbres par placette. Si le nombre d’observations s’avéraitinsuffisant, une relation hauteur-diamètre basée selonl’approche du type forestier était utilisée comme modèle.

Ainsi, à chacune des périodes de mesure et pour chaquetype forestier, un minimum de quinze observations ontservi à la calibration de la relation selon l’espèce.Finalement, pour les essences dont le nombre d’observa-tions d’arbres était trop limité, la hauteur totale de la tigea été calculée en se servant de la relation localedisponible, soit celle calculée par le ministère desRessources naturelles, de la Faune et des Parcs. Cetterelation hauteur-diamètre est calibrée selon l’espèce pourun ensemble de placettes d’une région donnée.

1.5 Modélisation du volume

Afin d'évaluer la production du volume marchand brut etde quantifier l'impact de la régénération, les données desdifférents inventaires propres à chacune des aires, ontété utilisées. La modélisation de la croissance du volumedes aires des rivières aux Rats, Vermillon, Bell et Matanea été réalisée selon une adaptation de la dérivée pre-mière de l’équation de Chapman-Richards (RICHARDS

1959). Comme le volume d’un peuplement décroît durantsa période de sénescence, il importe que le modèlereflète cette tendance. Le modèle conçu (équation 2)s’ajuste très bien à l’évolution de la production despeuplements et a été utilisé avec succès par RIOPEL

(1999).

[2]

où VR10 = Volume marchand des résineux (m3/ha)

T = Temps depuis la coupe (ans)

IQS = Indice de qualité de station (m à 50 ans à hauteur de poitrine)

ID10 = Indice de diamètre à 10 ans

f (ID10) = Effet de l’indice de diamètre à 10 ans sur la translation latérale des courbes de production :

log10 (ID10+1) pour les pessières et ID10 pour les sapinières

b1, b2, b3, b4, b5 = Coefficients à estimer

En plus du temps (T) et de l’indice de qualité de station(IQS), la taille de la régénération joue un rôle important.La dimension et l’abondance de la régénération secaractérisent à l’aide du calcul de l’indice de diamètre.Cet indice porte sur la moyenne du dhp des 1 000 plusgrosses tiges à l’hectare (40 par placette). Ainsi, au lieude calculer le diamètre moyen de toutes les tiges de laplacette, nous avons retenu seulement les plus grosindividus, c'est-à-dire ceux ayant le plus de chance desurvivre et de constituer la part la plus importante duvolume marchand du peuplement à maturité (RIOPEL

1999). L’indice de diamètre permet d’effectuer unetranslation latérale des courbes de production [f (ID10)]comme le proposent ARCHIBALD et ARNUP (1993). Lescourbes de production sont donc générées en posantl’hypothèse que l’effet de la régénération préétablie setraduit essentiellement par un changement dans l’âged’exploitabilité après coupe. Afin de bien caractériserles placettes dont la quantité de régénération préétablieest anormalement faible, le calcul de la moyenne des1 000 tiges attribue la valeur 0 aux semis dont le

diamètre n’a pas atteint le dhp retenu. Ainsi, si l’on n’aque 500 tiges à l’hectare de 2 cm de diamètre, l’indicede diamètre obtenu ne sera que de 1 cm.

Pour pallier au fait que l’année de réalisation du premierinventaire varie d’une placette et d’un dispositif à l’autre,il a été nécessaire d’évaluer l'indice de diamètre à unâge de référence fixe, soit dix ans après la coupe. Pource faire, des équations non linéaires ont été élaboréespour chacun des dispositifs de manière à obtenirl’indice de diamètre à dix ans selon l’indice de diamètrede l’inventaire le plus près de la dixième année depuisla coupe et de l’indice de qualité de station de laplacette.

La procédure NLINMIX du progiciel SAS a servi aucalcul des coefficients. Les valeurs générées ont étéchoisies en favorisant les résultats qui minimisaientl’erreur-type résiduelle et en s’assurant de l’homo-généité des résidus.


46


Chapitre deux

Résultats

2.1 Modélisation de la production pour lespessières noires

Modèle

L'équation [3] a servi à la modélisation de la productiondes pessières noires.

2.1.1 Évolution de la production à la rivière aux Rats

Dans les placettes étudiées, l’indice de qualité destation varie de 10 à 16 m et l’indice de diamètreobservé varie de 0 à 6 cm, 10 ans après la coupe.

Le tableau 4 présente les caractéristiques statistiquesde l’équation de la production des pessières noires. Lemodèle s’ajuste très bien aux observations avec unpseudo-R2 de 88 % et une erreur-type résiduelle de13,9 m3/ha.

Comme le paramètre b5 n’est pas significativementdifférent de -1, il a été fixé à -1.


[3]

où VR10 = Volume marchand des résineux (m3/ha)





Tableau 4. Caractéristiques statistiques de l’équation de la production des pessières noires

Coefficients et caractéristiques des équations

AIRES b1 b2 b3 b4 SE R2

m3/ha

Rivière aux Rats 6 306,09 -0,0265 166,68 16,50 13,9 87,9 %

Rivière Bell 7 872,99 -0,0184 103,34 6,20 14,9 84,6 %

Rivière Vermillon 3 893,20 -0,0109 78,88 31,25 11,6 86,0 %

Intervalles de confiance des coefficients (a = 5 %)

AIRES b1 b2 b3 b4

Rivière aux Rats [5 069, 7 543] [-0,033, -0,020] [107, 226] [11,6 , 21,4]

Rivière Bell [4 375, 11 371] [-0,026, -0,010] [64, 142] [1,3 , 11,1]

Rivière Vermillon [2 070, 5 716] [-0,017, -0,005] [46, 112] [18,2 , 44,3]

La figure 19 présente l’évolution des courbes de pro-duction pour une variation d’indices de diamètre et unindice de qualité de station maintenu à 14 m. À 55 ans,pour un indice de qualité de station (IQS) de 14 m, etdes indices de diamètre à 10 ans (ID10) de 1, 3 et 6 cm,la durée de la révolution est raccourcie de 5, 10 et14 ans respectivement par rapport à un indice de dia-mètre à 10 ans (ID10) de 0 cm. Par conséquent, la pro-tection de la haute régénération semble donc procurerune diminution notable de la révolution forestière. L’évo-lution du volume marchand des résineux, engendréepar divers indices de qualité de station, est présentée àla figure 20. À 55 ans, pour un ID10 de 1 cm, on obtientun volume marchand des résineux de près de 30 m3/hapour un IQS de 10 m alors que ce volume est quatrefois plus élevé lorsque l’IQS s’élève à 16 m.

2.1.2 Évolution de la production à la rivière Bell

Dans les placettes étudiées, l’indice de qualité destation varie de 10 à 16 m et l’indice de diamètreobservé varie de 0 à 6 cm, 10 ans après la coupe. Lemodèle s’ajuste très bien aux observations avec unpseudo-R2 de 85 % et une erreur-type résiduelle de14,9 m3/ha (Tableau 4).

La figure 21 présente l’évolution des courbes deproduction pour une variation d’indices de diamètre etun indice de qualité de station maintenu à 14 m. À45 ans, pour un indice de qualité de station de 14 m, etdes indices de diamètre de 1, 3 et 6 cm, la durée de larévolution est raccourcie de 2, 4 et 5 ans respective-ment par rapport à un indice de diamètre à 10 ans(ID10) de 0 cm. La protection de la haute régénérationprocure une légère diminution de la révolution forestièredont l’importance est moindre que dans le cas dusecteur de la rivière aux Rats. L’évolution du volumemarchand des résineux, exprimée pour divers indicesde qualité de station, est présentée à la figure 22. À45 ans, avec un ID10 de 1 cm, on obtient un volumemarchand résineux de 12 m3/ha pour un IQS de 10 malors que ce volume se situe près de 100 m3/ha lorsquel’IQS s’élève à 16 m.

2.1.3 Évolution de la production à la rivière Vermillon

Dans les placettes étudiées, l’indice de qualité destation varie de 10 à 16 m et l’indice de diamètreobservé varie de 0 à 6 cm, 10 ans après la coupe. Lemodèle s’ajuste très bien aux observations avec unpseudo-R2 de 86 % et une erreur-type résiduelle de11,6 m3/ha (Tableau 4).

La figure 23 présente l’évolution des courbes deproduction pour une variation d’indices de diamètre etun indice de qualité de station maintenu à 14 m. À60 ans, pour un indice de qualité de station de 14 m, etdes indices de diamètre de 1, 3 et 6 cm, la durée de larévolution est raccourcie de 9, 19 et 26 ans respective-ment par rapport à un indice de diamètre de 10 ans(ID10) de 0 cm. Par conséquent, la protection de lahaute régénération semble donc procurer une diminu-tion importante de la révolution forestière. L’évolution duvolume marchand des résineux, calculée pour diversindices de qualité de station est présentée à lafigure 24. À 60 ans, pour un ID10 de 1 cm, on obtient unvolume marchand des résineux de 12 m3/ha pour unIQS de 10 m alors que ce volume atteint près de80 m3/ha lorsque l’IQS s’élève à 16 m.

2.2 Modélisation de la production pour lessapinières

Modèle

L'équation [4] a servi à la modélisation de la productiondes sapinières.

2.2.1 Évolution de la production à la rivière Matane

Dans les placettes étudiées, l’indice de qualité destation varie de 10 à 18 m et l’indice de diamètreobservé varie de 0 à 12 cm, 10 ans après la coupe. Letableau 5 présente les caractéristiques statistiques del’équation de la production des sapinières. Le modèles’ajuste très bien aux observations avec un pseudo-R2

de 92 % et une erreur-type résiduelle de 26,4 m3/ha.


48


[4]

VR10 = Volume marchand des résineux (m3/ha)





Figure 19. Évolution de la production des pessières noires de rivière aux Rats en fonction de l’indice de diamètre(IQS = 14 m à 50 ans à hauteur de poitrine).

Note : les courbes ne sont valides que pour une période maximale de 55 ans depuis la coupe.

Figure 20. Évolution de la production des pessières noires de rivière aux Rats en fonction de l’indice de qualité destation (IQS à 50 ans à hauteur de poitrine, ID10 = 1 cm).



49


Figure 21. Évolution de la production des pessières noires de rivière Bell en fonction de l’indice de diamètre(IQS = 14 m à 50 ans à hauteur de poitrine).


Figure 22. Évolution de la production des pessières noires de rivière Bell en fonction de l’indice de qualité de station(IQS à 50 ans à hauteur de poitrine, ID10 = 1 cm).



50


Figure 23. Évolution de la production des pessières noires de rivière Vermillon en fonction de l’indice de diamètre(IQS = 14 m à 50 ans à hauteur de poitrine).


Figure 24. Évolution de la production des pessières noires de rivière Vermillon en fonction de l’indice de qualité destation (IQS à 50 ans à hauteur de poitrine, ID10 = 1 cm).



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Tableau 5. Caractéristiques statistiques de l’équation de la production des sapinières

Coefficients et caractéristiques de l'équation

b1 b2 b3 b4 b5 SE R2

m3/ha R2

5 917,14 -0,0243 45,33 2,10 -0,66 26,4 91,8 %

Intervalles de confiance des coefficients (�= 5 %)

b1 b2 b3 b4 b5[5 030, 6 805] [-0,028, -0,021] [28, 63] [1,8, 2,4] [-0,77, -0,54]

La figure 25 présente l’évolution des courbes de pro-duction pour une variation d’indices de diamètre et unindice de qualité de station maintenu à 14 m. À 55 ans,pour un indice de qualité de station de 14 m, et desindices de diamètre de 6, 9 et 12 cm, la durée de larévolution est raccourcie de 6, 12 et 19 ans respective-ment par rapport à un indice de diamètre de 10 ans(ID10) et de 3 cm. Par conséquent, la protection de lahaute régénération semble donc procurer une diminu-tion importante de la révolution forestière. L’évolution duvolume marchand résineux, engendrée par diversindices de qualité de station, est présentée à lafigure 26. À 55 ans, avec un ID10 de 3 cm, on obtient unvolume marchand des résineux de 105 m3/ha pour unIQS de 10 m alors que ce volume atteint 240 m3/halorsque l’IQS s’élève à 18 m.

2.3 Comparaison de l’évolution de la production

2.3.1 Aires d'observations des rivières aux Rats, Bellet Vermillon

La figure 27 présente l’évolution des courbes de pro-duction des pessières noires des aires d'observationsdes rivières aux Rats, Bell et Vermillon, pour un indicede qualité de station de 14 m et un indice de diamètrede 1 cm. Les courbes montrent une évolution différentepour la partie soumise à l’échantillonnage. À un âge deréférence de 50 ans, la production à la rivière Bellatteint 84 m3/ha alors que les secteurs des rivières auxRats et Vermillon présentent une production plus faibleavec respectivement 62 et 31 m3/ha.

2.3.2 Aires d’observations par rapport aux classes defertilité de Vézina et Linteau

2.3.2.1 Rivière aux Rats

La figure 28 montre l’évolution du volume marchanddes résineux en regard de différentes classes de ferti-lité de l’épinette noire selon VÉZINA et LINTEAU (1968).Peu importe la classe de fertilité, la production évaluée

par VÉZINA et LINTEAU (1968) est supérieure à celleestimée dans la présente étude. À 55 ans, pour lesclasses de fertilité de IV, III et II on retrouve respective-ment un écart de 15, 20 et 41 m3/ha. Par contre, l'écartsemble diminuer au fur et à mesure que la fertilité de lastation diminue et que la période d'observations seprolonge.

2.3.2.2 Rivière Bell

La figure 29 montre l’évolution du volume marchanddes résineux en regard de différentes classes de ferti-lité de l’épinette noire selon VÉZINA et LINTEAU (1968).Peu importe la classe de fertilité, pour toute la périodecouverte par l'échantillonnage, la production évaluéepar VÉZINA et LINTEAU est supérieure à celle de l’étude.À 45 ans, pour les classes de fertilité de IV, III et II onretrouve respectivement un écart de 13, 19 et 28 m3/ha.Par contre, l'écart semble diminuer au fur et à mesureque la période d'observations se prolonge.

2.3.2.3 Rivière Vermillon

La figure 30 montre l’évolution du volume marchanddes résineux en regard de différentes classes de ferti-lité de l’épinette noire selon VÉZINA et LINTEAU (1968).Peu importe la classe de fertilité, le volume évalué ici sesitue nettement en deçà de celui retrouvé dans lestables de production de VÉZINA et LINTEAU. À 60 ans,l’écart atteint respectivement 25, 46 et 90 m3/ha pourles classes IV, III et II et s'accentue à mesure que seprolonge la période d'observations.

2.3.2.4 Rivière Matane

La figure 31 montre l’évolution du volume marchanddes résineux en regard de différentes classes de ferti-lité du sapin baumier selon VÉZINA et LINTEAU (1968).Peu importe la classe de fertilité, le volume évalué ici sesitue en deçà de celui retrouvé dans les tables de pro-duction de VÉZINA et LINTEAU. À 55 ans, l'écart atteintrespectivement 21 et 22 m3/ha pour les classes de fer-tilité I et II.


52


Figure 25. Évolution de la production des sapinières de rivière Matane en fonction de l’indice de diamètre(IQS = 14 m à 50 ans à hauteur de poitrine).


Figure 26. Évolution de la production des sapinières de rivière Matane en fonction de l’indice de qualité de station(IQS à 50 ans à hauteur de poitrine, ID10 = 3 cm).



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Figure 27. Évolution de la production des pessières noires des rivières aux Rats, Bell et Vermillon (IQS = 14 m à50 ans à hauteur de poitrine et ID10 = 1 cm).


Figure 28. Évolution de la production de rivière aux Rats : classes de cette étude (�), classes de fertilité de l’épinettenoire établies par VÉZINA et LINTEAU (◆). (ID10 = 1 cm).

Note : les comparaisons sont valides pour une période maximale de 55 ans depuis la coupe.


54


Figure 29. Évolution de la production de rivière Bell : classes de cette étude (�), classes de fertilité de l’épinette noireétablies par VÉZINA et LINTEAU (◆). (ID10 = 1 cm).


Figure 30. Évolution de la production de rivière Vermillon : classes de cette étude (�), classes de fertilité de l’épinettenoire établies par VÉZINA et LINTEAU (◆). (ID10 = 1 cm).

Note : les comparaisons sont valides pour une période maximale de 60 ans depuis la coupe


55


Figure 31. Évolution de la production de rivière Matane : classes de cette étude (�), classes de fertilité de l’épinettenoire établies par VÉZINA et LINTEAU (◆). (ID10 = 3 cm).



56


Chapitre trois

Discussion

3.1 Effet de la taille de la régénération sur laproductivité

Les résultats démontrent clairement que la taille de larégénération après coupe, évaluée selon l’indice dediamètre des 1 000 plus grosses tiges à l’hectare dixans après la coupe, a une influence marquée sur laproductivité des peuplements à long terme. En effet,l’augmentation de la taille de la régénération présentedix ans après la coupe a procuré des gains notables duvolume des peuplements âgés entre 45 et 60 ans.L’apport majeur d’une régénération de forte taille à laproductivité d’un peuplement a d’ailleurs déjà étésignalé dans le passé par de nombreux auteurs(LUSSIER et al. 1992, PAQUIN et DOUCET 1992, MORIN etGAGNON 1992, POTHIER et al. 1995, RIOPEL 1999). Dansdes peuplements d’épinette noire, POTHIER et al. 1995ont noté des gains de production équivalant à 3 m del’indice de fertilité pour une hauteur moyenne de larégénération de 3 m au moment de la coupe. MORIN etGAGNON 1992, quant à eux, mentionnent que des pes-sières, ayant comme origine de hautes marcottes, pro-duisent un volume marchand plus rapidement que lespeuplements issus de feux.

Par conséquent, la présence d’individus de bonne tailleétablis avant la coupe permettrait de réduire sensible-ment l’âge d’exploitabilité du peuplement. Pour unindice de qualité de station de 14 m à 50 ans, un indicede diamètre 10 ans après la coupe de 6 cm réduirait lapériode de révolution de 5 à 26 ans pour les pessièreset de 12 ans pour les sapinières par rapport à un peu-plement où aucune régénération n’aurait atteint encorele dhp durant cette même période. ARCHIBALD et ARNUP

(1993) estiment que le gain probable correspond autemps nécessaire d’un peuplement, dont l'origine estune coupe totale, pour atteindre la hauteur de la régé-nération préétablie protégée lors de la récolte. Cesauteurs estiment, pour les pessières de l’Ontario, que laprotection de la régénération réduirait de 20 à 30 ans lapériode de révolution pour les classes de fertilité 2 et 3de PLONSKI (1981). Afin d’évaluer la taille de la régé-nération, RIOPEL (1999) a calculé l’indice de hauteur des1 000 plus grandes tiges à l’hectare au moment de lacoupe. Il appert que l’âge d’exploitabilité des sapinièrespuisse être réduit de 10 et 20 ans pour des indices dehauteur respectifs de 3 et 6 m par rapport à un parterreoù aucune régénération n’aurait été protégée.

Les tiges de bonne dimension établies avant la coupeet protégées lors de la récolte ont donc été en mesurede garder leur position dominante sur les semis defaible hauteur, malgré le fait que ces tiges présententune reprise de croissance souvent plus tardive (POTHIER

et al. 1995, RUEL et DOUCET 1998). RIOPEL (1999) aobservé que la haute régénération préétablie de sapinbaumier ayant survécu aux onze premières annéessubséquentes de la coupe bénéficie d’une très bonnecapacité de survie à long terme. Ces tiges sont alorsdans une meilleure position pour faire face à la compéti-tion, tant interspécifique qu’intraspécifique, qui peutêtre sérieuse dans la phase juvénile du peuplement(RUEL 1992b, ARCHAMBAULT et al. 1998, LAFLÈCHE et al.2000). Pour une meilleure prévision de la survie et dudéveloppement de la régénération préétablie, descaractéristiques tels le pourcentage de cime vivante etl’importance des blessures causées lors des opérationsdevraient être intégrées aux inventaires de régéné-ration (RUEL et DOUCET 1998).

Dans la présente étude, l'indice de diamètre est utilisépour fournir une image de la taille et de l'abondance dela régénération après coupe. Les résultats obtenusdémontrent, pour les quatre aires étudiées, qu’il existeun effet positif de cet indice sur la productivité despeuplements. Dans le cas des sapinières du dispositifde la rivière Montmorency (résultats non présentés), il aété impossible d'établir un lien statistiquement signi-ficatif avec l'indice de diamètre. Dans ce cas précis, onpeut penser que la très forte densité de semis,quelques années après coupe, et l'épidémie detordeuse des bourgeons de l'épinette des années 1970ont eu comme conséquence d'atténuer l'effet de l'indicede diamètre à dix ans.

3.2 Effet de l’indice de qualité de station sur laproduction

Bien que la taille de la régénération puisse jouer un rôleimportant dans l’estimation de la productivité des peu-plements de seconde venue, d’autres facteurs doiventêtre aussi pris en compte. La fertilité du site, expriméeselon l’indice de qualité de la station (IQS), est unparamètre incontournable de la modélisation de la pro-duction d’un peuplement car elle reflète directement lepotentiel de croissance des arbres sur un site donné.Les modèles qui reflètent l’évolution du volumerésineux marchand des pessières noires et dessapinières fournissent les résultats attendus en regardde la gradation des indices de qualité de station.


Les stations les moins fertiles ont un âge d’exploitabi-lité plus élevé et produisent moins de matière ligneuse.L’effet positif de l’indice de qualité de station sur la pro-duction d’un peuplement est semblable à celui observédans les travaux de VÉZINA et LINTEAU (1968), BOLGHARI

et VÉZINA (1974), BOUDOUX (1978) et TREMBLAY et al.(1997).

3.3 Évolution de la production des pessières etdes sapinières

La comparaison des trois aires d'observations de pes-sière révèle une production nettement inférieure pour lesecteur de la rivière Vermillon. La production plus faibleobservée dans ce secteur pourrait en grande partie êtreattribuable à la mortalité de la composante de sapinbaumier survenue lors de l’épidémie de tordeuse desbourgeons de l’épinette des années 1970. En effet, plusde 25 % des placettes qui ont servi à la modélisation dela production contenaient une bonne proportion desapin baumier lors de l’inventaire de 1971. Par contre,au dernier inventaire, l’épinette noire dominait toutesces placettes. Cela reflète non seulement la mortalitéélevée du sapin baumier durant cet intervalle de tempsmais aussi une perte de volume importante. Parailleurs, un certain nombre de placettes proviennent de

peuplements de pin gris lesquels présentaient,quelques années depuis la coupe une régénérationdéficiente. Comme l'appréhendait HATCHER (1963), il estfort plausible que le faible niveau de régénérationobservé après la coupe ait été insuf-fisant pour recons-tituer des peuplements productifs.

Dans l'ensemble, même si les peuplements des diffé-rentes aires ont été peu touchés par l'épidémie de TBE,les volumes estimés dans la présente étude, pour l'en-semble de la période d'échantillonnage, sous-estimentde façon variable les volumes obtenus dans les tablesde VÉZINA et LINTEAU (1968). Ceci peut s'expliquer par lefait que ces tables normales ont été construites à partirde peuplements bien régénérés et qu’aucune épidémied'insectes ou perturbation quelconque n'est venuecontrer la croissance des tiges. Cette situation, en peu-plement naturel, représente plutôt un cas idéal et non laréalité courante. Néanmoins, à la fin de la périoded'observations (70 ans), soit proche de l'âge de matu-rité, bon nombre de peuplements devraient fournir unvolume de bois important. Il semble que les coupesréalisées s’apparentent à des coupes avec protectionde la haute régénération (CPRH), et de ce fait puissentassurer la reconstitution de peuplements productifs.


58


Conclusion

À l'exception de la rivière Vermillon, l'évolution despessières et sapinières, observée sur une longuepériode, permet de constater qu’à la suite d’une coupe,ces peuplements devraient produire un bon volume àmaturité. La dimension de la régénération après coupeexerce une influence prépondérante sur la productivitéà long terme des pessières et des sapinières. La pré-sence d’une haute régénération se traduit par des gainsimportants de volume pour les peuplements âgés deprès de 50 ans et réduit de façon notable la période derévolution, par conséquent, l’âge d’exploitabilité. Legain sur la durée de la révolution correspondrait autemps nécessaire pour un peuplement issu d’unecoupe totale d’atteindre la hauteur de la régénérationpréétablie protégée.

Il faudra apporter un soin particulier à la protection dela haute régénération préétablie, lors des opérations derécolte. Cette mesure de protection devrait procurer

une diminution notable de la révolution forestière. L’éva-luation de la qualité des tiges résiduelles, peu de tempsaprès la coupe, s’avérerait cependant souhaitable afind’estimer plus précisément leur survie à long terme touten permettant de mieux prévoir l’évolution des par-terres de coupe. Puisque seule la basse régénérationest prise en compte lors de la coupe, il serait probable-ment justifié de réévaluer les calculs de possibilité decoupe en regard de la taille de la régénération observéedepuis la coupe. L'intégration de cette variable lors dela modélisation de la croissance des peuplements per-mettrait alors une meilleure estimation de la possibilitéforestière. Cependant, il serait avant tout nécessaired’intensifier les recherches afin de quantifier plus pré-cisément l’apport de la haute régénération protégée àla productivité à long terme de la station.


Troisième partie

Abitibi-Price

Introduction

À la fin des années 1920, la compagnie Abitibi-Price aétabli sur ses concessions de nombreuses airesd’observations avant coupe qu’elle a suivies à inter-valles réguliers jusqu’en 1979. La banque de donnéesa été analysée, récemment, à l’Université Laval, dans lecadre du projet de maîtrise de M. David Morin (MORIN

2001). L’étude actuelle est en fait une synthèse de ceprojet de maîtrise et expose sommairement les princi-paux résultats obtenus. Cet ouvrage traite de la recons-titution, sur une période de 45 ans, de trois types depeuplements issus de coupes à blanc et composésrespectivement d’épinette noire (Picea mariana [Mill.]B.S.P.), d’épinette noire-sapin baumier (Abies balsamea[L.] Mill) et de peuplements mélangés de bouleau

à papier (Betula papiryfera Marsh.) et de peuplier faux-tremble (Populus tremuloides Michx.) (VÉZINA etFALARDEAU 1988).

Cette étude s’attarde à deux objectifs spécifiques :

1) relier la dynamique forestière des peuplementsaprès coupe à des variables de station et de peu-plement;

2) évaluer l’importance de la taille et du coefficient dedistribution de la régénération dans la productiondes peuplements de seconde venue.


Chapitre premier

Méthodes

1.1 Territoire à l’étude

Les placettes étudiées sont distribuées sur de vastesterritoires localisés au nord et au sud du lac Saint-Jean(Figure 32). Elles proviennent du réseau constitué à lafin des années 1920 par la Compagnie Price limitée,aujourd’hui Abitibi-Consolidated inc. L’ensemble du dis-positif fut abandonné en 1979 en raison de la mise enplace du nouveau mode de tenure. Le territoire à l’étudea fait l’objet de coupes à blanc durant les années 1930et 1940. Les méthodes de coupe ont évolué au rythmedes années, d’abord à la hache, puis à la sciemécanique, tout comme celles du débardage, passantdu cheval au J-5 et exceptionnellement au débardeursur roues (VÉZINA et FALARDEAU 1988). L'impact desprocédés de récolte n'est pas évalué dans la présenteétude mais a probablement influencé, en partie, lavariabilité des conditions retrouvées après la coupe. Untotal de 139 placettes semi-permanentes, d’une super-ficie de 0,2 ha chacune, ont été conservées pourl’étude. La majorité de celles-ci ont été établies durantl’année précédant la coupe tandis que quelques-unesl’ont été durant la décennie suivante. Pendant près d’undemi-siècle, des mesures ont été effectuées à environtous les cinq ans par le concessionnaire (VÉZINA etFALARDEAU 1988).

Le territoire à l’étude se situe essentiellement dans ledomaine bioclimacique de la sapinière à bouleau blanc.La température moyenne annuelle y varie entre 0 et1° C. La dynamique forestière est influencée, de façonnaturelle, notamment par la tordeuse des bourgeons del’épinette (TBE), mais aussi par les feux (SAUCIER et al.1998). Les dépôts de surfaces glaciaires dominent et seretrouvent généralement sous forme de tills indifféren-ciés (ROBITAILLE et SAUCIER 1998). Dans ce domaine, lesplacettes étudiées se répartissent dans trois sous-régions écologiques, chacune présentant des composi-tions et des dynamiques forestières similaires sur desstations mésiques de même qu’une répartition sem-blable des types écologiques dans le paysage (SAUCIER

et al. 1998). Il s’agit des sous-régions écologiques5d-T; Collines du lac Onatchiway, 5e-T; Monts du lacdes Martres et 5f-S; Hautes collines du lac Poulin deCourval (MINISTÈRE DES RESSOURCES NATURELLES DU

QUÉBEC 1999a).

Un peu plus d’une vingtaine de placettes sont loca-lisées dans la sous-région écologique 6hT; Collines dulac Péribonka, du domaine de la pessière à mousses.L’épinette noire y est dominante dans presque tous lessites alors que le sapin baumier n’occupe que les

versants de certaines collines (SAUCIER et al. 1998). Lasaison de croissance est très courte et le climat est detype subpolaire subhumide, continental, dont la tem-pérature annuelle moyenne varie entre –2,5 et 0° C(ROBITAILLE et SAUCIER 1998).

1.2 Type de peuplement avant coupe

Quoique bon nombre de placettes furent établies avantcoupe, le type de peuplement avant coupe (TP) a étéidentifié selon les évaluations visuelles faites, sur leterrain, lors des inventaires et non selon la compilationde la surface terrière avant coupe. Les différentesappellations ont été regroupées en trois types de peu-plements. Ces appellations correspondent à cellesutilisées par VÉZINA et FALARDEAU (1988) soit : 1) lespeuplements d’épinette-sapin (TPés), 2) les peuple-ments mélangés (TPm) et 3) les peuplements d’épinette(TPé). Les espèces qui composent majoritairement cespeuplements sont le sapin baumier, l’épinette noire et lebouleau à papier. Toutes les épinettes ont été recen-sées sous une seule dénomination. Les épinettesblanches (Picea glauca [Moench] Voss), fort probable-ment présentes dans certaines placettes, n’ont pas puêtre différenciées des épinettes noires. SARRAZIN (1991)a cependant observé, dans une autre étude utilisantune partie des placettes de cette étude, que la majoritédes épinettes étaient bien des épinettes noires. Le peu-plier faux-tremble, le pin gris (Pinus banksiana Lamb.)et le mélèze laricin (Larix laricina [Du Roi] Koch.) ontrarement été recensés et n’ont que peu d’influence surle volume des peuplements à l’étude.

1.3 Classe de station

Afin de comparer la production entre les placettes surune base égale, on se réfère généralement à la qualitéde station qui est l’aptitude des terres à produire dubois marchand (BÉLANGER et al. 1995). Étant donnél’absence d’observations hauteur-âge dans les inven-taires et le peu de consistance et d’homogénéité desrelevés écologiques de la végétation et du sol, la photo-interprétation s’est avérée le meilleur moyen de déter-miner les caractéristiques de station de chacune desplacettes. L’opération consiste à qualifier la classe destation à partir du dépôt de surface, de la pente, de laposition topographique et du drainage. On associe alorsune classe de station à un type géomorphologique défini à l’aide de photographies aériennes 1 : 15 000 duministère des Ressources naturelles, de la Faune et desParcs. Les caractéristiques photo-interprétées ont étédécrites selon la nomenclature de SAUCIER et al. (1994).


Étude Abitibi-Price

Figure 32. Localisation de l’aire à l’étude.

Tableau 6. Classe de station

Classe de station Stations forestières Types géomorphologiques Nombre deplacettes

Excellente +I Stations mésiques riches 1a3* 11Très bonne I Stations mésiques 1a2-3 45Modérée II Stations mésiques minces 1aM2; 1aY2-3;

Stations mésiques à texture grossière 2a2-3; 2be3; 4ga3; 30Stations humides 1a4; 1aY4 24 20

Faible III Stations très humides 1a5; 3a5; 7e6 8Stations très minces humides 7t5-6 1

Total : 139


66


L’étude de BÉLANGER et al. (1995) définit quatre classesde station basées sur le potentiel de croissance dusapin baumier et les types écologiques. Les classes destation retenues dans la présente étude se décrivent defaçon similaire à celles de BÉLANGER et al. (1995). Laclasse « excellente (+1) » regroupe les stationsmésiques qui bénéficient d’un drainage oblique. Laclasse « très bonne (I) » regroupe les autres stationsmésiques. La classe « modérée (II) » englobe la plupartdes stations qui posent des limites modérées à la crois-sance du sapin. La classe « faible (III) » regroupe lesstations qui imposent des limites graves à la croissancedu sapin. Les classes de station sont détaillées selon lastation forestière et selon le type géomorphologiquedans le tableau 6. On y retrouve également le nombrede placettes dans chacune des stations forestières.

1.4 Dynamique des peuplements

La dynamique des peuplements a été évaluée selon lepatron de croissance. Ce dernier est une variable quiintègre grossièrement l’évolution de la composition despeuplements. Deux tendances générales se dessinentde l’observation de la proportion de la surface terrièreen épinette, en sapin et en bouleau vers la 5e, 15e, 25e,35e et 45e année depuis la coupe. Les changements decomposition, lorsqu’ils se produisent, cheminentgénéralement comme suit : 1) à l’échelle du peuple-ment, la dominance du feuillu, au début de la périodede révolution se modifie pour devenir par la suite unedominance de résineux et 2) à l’échelle de la partierésineuse, la dominance du sapin se transforme verscelle de l’épinette. Les patrons de croissance repro-duisent ces deux tendances ou regroupent les peuple-ments dont les changements de composition sontcontraires aux tendances décrites précédemment.Selon les besoins, la variable « patron de croissance »est identifiée par deux ou trois caractères. La premièrelettre indique la composition du peuplement durant lespremières périodes subséquentes à la coupe (F pourfeuillus, M pour mélangés et R pour résineux). Pour lespeuplements feuillus et mélangés, FR et MR indiquentque ces peuplements ont évolué en peuplementsrésineux. Pour les peuplements résineux dont la com-position demeure inchangée, les deuxième et troisièmecaractères décrivent l’évolution de la partie résineusede ces placettes (S pour sapin, et E pour épinette).Ainsi, RSS est une placette dominée par le sapin toutau long de la période d’observations alors que REEreflète la dominance de l’épinette pour la mêmepériode. RSE est une placette dominée par le sapinlaquelle s’est transformée en peuplement dominé parl’épinette. Les patrons AUF et AUR rassemblent lesplacettes dont l’évolution s’est effectuée autrement. Cespatrons s’appliquent respectivement aux peuplementsdont les épisodes se caractérisent par la dominancedes feuillus et à ceux dont la dominance d’épinettes’estompe au profit du sapin. Les quelques placettespour lesquelles la période d’observations était tropcourte pour leur attribuer un patron de croissance ontété écartées de l’analyse.

Afin d’associer les patrons de croissance observés auxvariables de station et de peuplement, l’analyse facto-rielle des correspondances (AFC) a été utilisée. Parcette méthode d’analyse, une projection sur un pland’un espace multidimensionnel permet d’examiner etd’associer toutes les catégories recensées dans cetteétude. Les variables du peuplement retenues pour cetteanalyse sont le type de peuplement, tel qu’observéavant coupe, l’indice de diamètre à cinq ans et les coef-ficients de distribution de la régénération du bouleau,du sapin et de l’épinette. La classe de station est lavariable choisie pour décrire la qualité de station. Pourcette analyse toutes les mesures effectuées sur unebase continue ont dû être, a priori, regroupées enclasses. Les indices de diamètre sont regroupés enclasse de 2 cm alors que les coefficients de distributionsont divisés en quatre groupes : de 0 à 40 %, de 40 à60 %, de 60 à 80 % et de 80 à 100 %.

1.4.1 Échantillonnage de la végétation

Les caractéristiques du peuplement proviennent desrelevés d’inventaire de chacune des placettes de50,3 m sur 40,2 m, soit d’une superficie de 0,2 ha. Ledénombrement des gaules et des tiges marchandess’est effectué selon l’espèce et selon des intervalles declasses au pouce. Les gaules ont un diamètre à hauteurde poitrine (dhp) qui varie entre 1 et 9 cm. La régé-nération a été recensée selon l’espèce, dans vingtsous-parcelles de 6,3 m2 à l’intérieur de chaqueplacette. Son recensement s’est fait selon sept classesde hauteur : 0 à 15 cm, 15 à 30 cm, 30 à 60 cm, 60 à90 cm, 90 à 120 cm, 120 à 150 cm, 150 cm et plus etpour un dhp inférieur à 1 cm. Le dénombrement de larégénération a permis d’identifier l’espèce et de classerselon leur hauteur les marcottes et les semis présents.Le coefficient de distribution de la régénération, compiléselon les groupements d’essences (feuillus et résineux)et selon les essences (bouleau, sapin et épinette), a étéretenu pour décrire la régénération présente cinq ansaprès la coupe. Afin de mieux refléter le potentiel deproduction de la régénération, le coefficient de distribu-tion a été calculé en excluant les tiges d’une hauteurinférieure à 15 cm.

L’indice de diamètre à cinq ans des 1 000 plus grossestiges à l’hectare a été utilisé dans cette étude pourdécrire la haute régénération. Cet indice (équation 5)représente le diamètre quadratique des 1 000 plusgrosses tiges. Le nombre mille est toujours utilisé audénominateur afin que l’indice reflète à la fois lagrosseur et la quantité des tiges cinq ans après lacoupe.

Pour l’ensemble de l’étude, cinq indices de diamètre ontété calculés, deux sur la base des regroupementsd’essences (feuillus et résineux) et les trois autres surla base des essences (bouleau, sapin et épinette).


67


[5]

où ID5 = Indice de diamètre cinq ans depuis la coupe

ni = Nombre de tiges de la classe i

di = Classe i du diamètre à hauteur de poitrine

[6]

où CDR = Coefficient de distribution de la régénération

T = Nombre d’années après coupe

b0, b1 = Coefficients à estimer

[7]

où ID = Indice de diamètre


b0, b1, b2 = Coefficients à estimer

[8]

où Htot = Hauteur totale (m)

dhp = Diamètre à hauteur de poitrine (cm)


68


1.5 Estimation des caractéristiques du peuplementcinq ans après la coupe

Le délai retenu pour l’évaluation des caractéristiques dela régénération est de cinq ans après la coupe, ce quicorrespond à la phase juvénile du peuplement. Ce délaiconcilie la dynamique des peuplements de successiond’une perturbation, les objectifs propres à la prévisionet les données disponibles. Cette période écarte lespremières années subséquentes à la coupe qui sontcaractérisées, de façon générale, par de fortes varia-tions du nombre de tiges et du coefficient de distri-bution de la régénération (HATCHER 1960, FRISQUE etVÉZINA 1977, FRISQUE et al. 1978, VÉZINA et FALARDEAU

1988, RUEL et al. 1998).

Pour 50 des 139 placettes à l’étude, il a été possibled’utiliser directement les coefficients de distribution(CDR) de la régénération et les indices de diamètre (ID)calculés selon les dénombrements de cinq ans après lacoupe. L’absence de mesure directe a nécessité l’inter-polation linéaire des CDR et des ID en faisant appel auxmesures qui couvraient la période de référence.Lorsque ces deux approches ne pouvaient s’appliquer,l’interpolation se faisait à partir d’un faisceau decourbes construit au moyen de l’ensemble des don-nées. La construction d’un faisceau de courbes estinspirée des travaux de POTHIER et SAVARD (1998). Tousles couples « années après la coupe – CDR »disponibles ont servi dans cette démarche. Une courbede régression a été calculée pour l’ensemble des cou-ples. La procédure NLIN (SAS INSTITUTE INC. 1989) aservi à l’ajustement du modèle non linéaire (équa-tion 6) pour décrire l’évolution des différents CDR.

Les données du CDR sont d’abord séparées en deux,puis chacune de ces parties subdivisées à nouveau endeux, et en quatre. À partir de ces courbes, il est possibled’interpoler un CDR cinq ans depuis la coupe (CDR5) etce sans biais. Ainsi, les CDR de 50 placettes ont étéévalués pour un horizon de cinq ans. Par contre,44 d’entre eux ont été interpolés sur un horizon de deuxans et moins.

L’estimation des indices de diamètre cinq ans depuisla coupe (ID5) de neuf placettes s’est faite selon lamême démarche pour tous les couples « années aprèscoupe – ID ». Toutefois, pour sept d’entre elles, l’hori-zon retenu était de deux ans et moins. Pour ce faire, laprocédure REG a servi à l’ajustement d’un modèlepolynomial (équation 7) (SAS INSTITUTE INC. 1989).

1.6 Relation hauteur-diamètre

Afin d’attribuer une hauteur à chacune des tigesdénombrées, des relations hauteur-diamètre ont étécalculées à l’aide des arbres-échantillons provenantdes trois inventaires décennaux du ministère desRessources naturelles, de la Faune et des Parcs. Lesarbres-échantillons sélectionnés proviennent desplacettes dont la localisation géographique se situait àproximité de celles à l’étude. De même, pour que lesarbres fassent partie de l’échantillon, il devait y avoir

une concordance entre la sous-région écologique, ladénomination du peuplement et la classe d’âge.Un modèle non linéaire de la hauteur totale en fonctiondu diamètre à hauteur de poitrine (dhp) (BÉGIN etRAULIER 1995) a été construit, pour chaque espèce(équation 8).

Pour le sapin et l’épinette, il y a eu fractionnement del’échantillon selon la classe d’âge et la sous-régionécologique. Pour le bouleau, le fractionnement del’échantillon s’est fait selon la classe d’âge seulement.Les variables ayant le plus d’influence sur la hauteursont, dans l’ordre, le diamètre, la classe d’âge, lasous-région écologique et ensuite le type de peuple-ment. Les arbres-échantillons des peuplements demoins de 40 ans ont servi au calcul de la relation H-Dpour la première classe d’âge. Le peu d’arbres-échantillons et la faible variabilité de leurs dimensionsdans les peuplements de moins de 20 ans ne per-mettaient pas d’obtenir une relation adéquate pour lesplacettes étudiées.

1.7 Calcul du volume marchand

Le tarif de cubage à deux entrées couramment utiliséau Québec a servi au calcul des volumes marchands(PERRON 1985). Le dénombrement des tiges marchandeset la hauteur des tiges, en provenance d’une relationhauteur-diamètre, ont servi au calcul du volume mar-chand brut. Les faibles volumes calculés pour le pin griset le mélèze nous ont obligés à les regrouper avec levolume de l’épinette. Il en fut de même pour les faiblesvolumes calculés pour le peuplier faux-tremble lesquelsont été regroupés avec ceux du bouleau à papier.

1.8 Modélisation de la production

L’analyse de la production forestière s’est effectuéeselon deux échelles :

– à l’échelle du peuplement, il y a eu une modélisa-tion linéaire du volume de résineux dans le tempsen fonction des variables qui exerçaient le plusd’influence sur la production résineuse;

– à l’échelle des espèces, il y a eu une modélisationlinéaire du volume de l’espèce dans le temps enfonction des variables qui exerçaient le plusd’influence sur la production de l’espèce.

À l’échelle du peuplement, le modèle adopté pourdécrire l’évolution de la production résineuse dans letemps est une équation polynomiale simple qui faitinteragir le temps, les variables de station et celles dupeuplement. La régression se fait selon les donnéesdes placettes des inventaires effectués au-delà de15 ans après la coupe; dans certains cas, ce délai seprolonge jusqu’à 45 ans. Comme le traitement, àl’origine, est la coupe à blanc, il est justifié de posercomme hypothèse qu’au temps zéro la sous-régionécologique, la classe de qualité de station, le type depeuplement avant coupe, et le coefficient de distributionde la régénération cinq ans après la coupe,n’aient pas d’influence sur le volume marchand. Ainsi


69


chacune des variables du modèle interagit dans letemps. En contrepartie, l’indice de diamètre, cinq ansdepuis la coupe, peut expliquer une partie de la varia-tion du volume observée immédiatement après lacoupe.

Afin de diminuer le nombre d’interactions et d’évaluerplus facilement l’influence de chacune des variables,l’échantillon est analysé selon le type de peuplementavant coupe quand cette variable peut modifier la pro-duction. Dans cette situation, l’équation 9 est réécriteselon l’équation 10 et le type de peuplement avantcoupe n’est plus une variable explicative.

[9] Vm,x = fn (T, T2, SRÉ, CQS, TP, ID5,x, CDR5,x)

[10] Vm,x,TP = fn (T, T2, SRÉ, CQS, ID5,x, CDR5,x)

où Vm = Volume marchand brut (m3/ha)

x = Groupe d’essences (résineux) ou essence (bouleau, épinette ou sapin)


SRÉ = Sous-région écologique

CQS = Classe de qualité de station

TP = Type de peuplement avant coupe

ID5 = Indice de diamètre cinq ans après la coupe

CDR5 = Coefficient de distribution de la régénération cinq ans après la coupe


70


Chapitre deux

Résultats

2.1 Dynamique des peuplements en fonction descaractéristiques de station et du peuplement

2.1.1 Analyse factorielle des correspondances (AFC)

Les résultats de l’analyse des correspondances mul-tiples sont présentés dans un plan, en deux dimen-sions, lequel explique 21,72 % de la variation totale. Ils’agit d’une évaluation conservatrice qui, malgré unfaible pourcentage, fait ressortir l’essentiel de l’informa-tion contenue dans les données (LEBART et al. 1986).Quoiqu’elle renseigne sur le pouvoir d’associationentre les catégories, la distance entre les points ne -s’interprète pas directement par l’analyse de corres-pondances multiples (SAS INSTITUTE INC. 1989).

2.1.2 Patrons de croissance, types de peuplement etclasses de station

La figure 33 illustre l’AFC, laquelle met en évidence lespatrons de croissance avec le type de peuplementavant coupe et la classe de station. Le graphiquemontre que les patrons de croissance se répartissent

relativement bien dans le plan. Les patrons autresfeuillus (AUF) et feuillus-résineux (FR) se situent dansle quadrant supérieur gauche alors que mélangés-résineux (MR) et résineux-sapin-sapin (RSS) se retrou-vent dans le quadrant supérieur droit. Le patronrésineux-épinette-épinette (REE) est seul centré au basdu plan alors que résineux-sapin-épinette (RSE) etautres résineux (AUR) sont à mi-chemin entre RSS etREE. Les types de peuplement avant coupe (TP) sedistribuent le long de l’axe vertical. Les types de peuple-ment avant coupe mélangé (TPm) et épinette-sapin(TPés), de par leur position dans la partie supérieure duplan, sont fortement associés l’un à l’autre. À l'opposé,le type de peuplement avant coupe épinette (TPé) seretrouve au bas du plan où il est fortement associé aupatron de croissance REE. On observe donc que lesanciens peuplements d’épinette se reconstituentfréquemment en peuplements dominés par l’épinette. Àeux seuls, TPm et TPés semblent moins discriminantsdans l’évolution de la composition mais ces types depeuplement se distinguent fortement d’un peuplementde retour dominé par l’épinette (REE).


Figure 33. Relation entre les patrons de croissance, les classes de station et les types de peuplement avant coupe,selon l’analyse factorielle des correspondances.

Les classes de station (CS) se situent sur une quasi-droite orientée à environ 45° des deux axes principaux.Les stations très bonnes (I) et modérées (II), de parleurs positions rapprochées de l’origine, démontrent lepeu d’influence qu’elles exercent sur les autres caté-gories. Les stations excellentes (+I) sont plus souventassociées aux patrons de croissances FR et AUF qu’àtout autre patron. Les stations de faible qualité (III) sontassociées aux patrons de croissance RSE et AUR.

2.1.3 Patrons de croissance et indices de diamètre

La figure 34 met en évidence la relation entre lespatrons de croissance et les différentes catégories del’indice de diamètre selon l’espèce (ID5,bouleau,ID5,épinette, ID5,sapin). Les traits pointillés sont utilisés icipour relier les catégories d’une même variable. Onobserve que plus les ID5,bouleau et ID5,sapin s’approchentdu coin supérieur droit du plan, plus leur valeur respec-tive augmente. Par ailleurs, la valeur de ID5,épinette laplus élevée se retrouve au bas du plan. Les peuple-ments pourvus d’un ID5,épinette élevé se sont reconsti-tués selon REE, en peuplements dominés parl’épinette. En dépit de forts ID5,bouleau, les peuplementspourvus de forts ID5,sapin semblent s’être reconstituésen peuplements dominés par le sapin (RSS), avecparfois une composante de feuillus importante nondominante (MR). Par contre, les peuplements dontaucun des ID n’était élevé, et qui se retrouvent dans lequadrant supérieur gauche, se sont reconstitués avecune composante de feuillus dominante en début depériode (FR) ou plus tard (AUF).

2.1.4 Patrons de croissance et coefficients dedistribution de la régénération

Le coefficient de distribution de la régénération serépartit dans le plan de façon similaire à l’indice dediamètre (Figure 35). Sa valeur augmente vers le hautpour le bouleau (CDR5,bouleau) et le sapin (CDR5,sapin),alors qu’elle augmente vers le bas du plan pour l’épi-nette (CDR5,épinette). Un CDR5,sapin de 80 à 100 % estfortement associé aux patrons de croissance MR etRSS de même qu’un CDR5,épinette équivalent est forte-ment associé au REE. La différence notable est que lesCDR5,bouleau élevés sont positionnés dans la partiesupérieure gauche du plan. C’est dans ce quadrant quetous les indices de diamètre sont faibles et que les peu-plements sont caractérisés par une composante defeuillus dominante à un moment ou à un autre (FR etAUF).

2.1.5 Patrons de croissance : ensemble des variables

L’AFC fait ressortir trois groupes de catégories etassocie leurs caractéristiques de station et de peuple-ment aux patrons de croissance observés. La premièrecatégorie regroupe les peuplements d’épinette-sapinou mélangés avant coupe, sur les stations riches, deID5,épinette faibles et d’un CDR5,bouleau élevé. Cette caté-gorie est fortement associée aux patrons de croissanceAUF et FR. La seconde catégorie correspond aux peu-plements d’épinette-sapin ou mélangés avant coupe,pourvus de ID5,sapin et ID5,bouleau élevés, de

même qu’un fort CDR5,sapin. Cette catégorie est asso-ciée aux patrons de croissance MR et RSS. Latroisième catégorie associe très fortement REE auxpeuplements d’épinette, où des ID5,épinette et desCDR5,épinette élevés se retrouvent généralement surstations de moindre qualité.

2.2 Modélisation de la production

2.2.1 Modélisation de la production à l’échelle dupeuplement

La modélisation de la production résineuse indique queles variables ayant ici le plus d’influence sont : le temps,le type de peuplement avant coupe (TP) ainsi quel’indice de diamètre cinq ans après la coupe des1 000 plus grosses tiges résineuses à l’hectare(ID5,résineux) (Tableau 7). Dans ce modèle, lessous-régions écologiques (SRÉ) servent à titre de blocset s’avèrent efficaces pour expliquer la variation de laproduction résineuse (p < 0,0001). Par contre, le coeffi-cient de distribution de la régénération résineuse cinqans après la coupe (CDR5,résineux) ne contribue pas àexpliquer significativement la variation de la productionrésineuse une fois l’indice de diamètre pris en compte.Le modèle, construit sur la base de l’équation 5,explique 84,1 % de la variation totale de la productionrésineuse. La forte influence des interactions entre letype de peuplement, à la fois avec le temps et avecl’indice de diamètre des résineux, justifie l’utilisationd’un modèle basé sur l’équation 6. Ainsi, la productionest analysée de façon séparée dans chacun des typesafin de permettre un meilleur ajustement de la forme dumodèle et pour simplifier l’interprétation des interac-tions entre les variables explicatives.

2.2.1.1 Production de résineux dans le type épinette-sapin

Un modèle qui explique 85,6 % de la variation duvolume de résineux et dont l’erreur-type résiduelle estde 10,1 m3/ha a servi au calcul de la production derésineux dans le type épinette-sapin (Tableau 8). Cemodèle repose sur 203 observations faites dans73 placettes. La figure 36 montre l’effet important del’ID5,résineux sur le volume marchand résineux. Pour unemême production, une diminution de la révolutiond’environ trois ans est envisageable pour chaque aug-mentation de 2 cm de l’ID5,résineux.

2.2.1.2 Production de résineux dans le type mélangé

L’analyse de la production de résineux dans le type depeuplement mélangé avant coupe est basée sur les41 observations de 11 placettes. L’ensemble desplacettes appartient à la sous-région écologique 5eT.L’utilisation d’un modèle similaire à celui utiliséprécédemment n’explique que 55,1 % de la variationtotale de la production résineuse pour ce type de peu-plement. L’erreur-type résiduelle afférente au modèleest de 11,2 m3/ha (Tableau 9). L’indice de diamètre(ID5,résineux) ne contribue pas à expliquer de façon signi-ficative la variation de la production résineuse(p : ID5,résineux = 0,6717; T * ID5,résineux = 0,9951).


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Figure 34. Relation entre les patrons de croissance et les indices de diamètre de chacune des espèces, selonl’analyse factorielle des correspondances.

Figure 35. Relation entre les patrons de croissance et les coefficients de distribution de chacune des espèces, selonl’analyse factorielle des correspondances.


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Tableau 7. Analyse de variance de la production de résineux pour le type de peuplement avant coupe commevariable explicative

Sources de variation d.l. num. d.l. dénom. F Pr > F

T 1 200 24,47 < 0,0001

T2 1 200 66,70 < 0,0001

T * SRÉ 3 200 9,66 < 0,0001

ID5,résineux 1 114 0,60 0,4407

T * ID5,résineux 1 200 1,91 0,1682

TP 2 114 9,26 0,0002

T * TP 2 200 10,05 < 0,0001

T * ID5,résineux * TP 2 200 4,57 0,0115

Erreur-type résiduelle 9,7 m3/ha Coefficient de détermination 84,1 %

Tableau 8. Analyse de variance de la production de résineux pour le type de peuplement épinette-sapinavant coupe


T 1 124 21,36 < 0,0001

T2 1 124 64,27 < 0,0001

T * SRÉ 3 124 11,80 < 0,0001

ID5,résineux 1 71 0,03 0,8566

T * ID5,résineux 1 124 6,88 0,0098


Figure 36. Évolution de la production résineuse, dans le type de peuplement épinette-sapin avant coupe, selonl’indice de diamètre résineux à cinq ans (ID5,résineux).


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Tableau 9. Analyse de variance de la production de résineux pour le type de peuplement mélangé avantcoupe


T 1 27 1,04 0,3171

T2 1 27 4,83 0,0367

ID5,résineux 1 9 0,19 0,6717

T * ID5,résineux 1 27 0,00 0,9951



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2.2.1.3 Production de résineux dans le type épinette

Pour connaître la production de résineux dans le typede peuplement épinette avant coupe (TPé), 84 obser-vations en provenance de 34 placettes ont été uti-lisées. Le modèle conçu n’explique que 42,5 % de lavariation totale du volume. Son erreur-type résiduelleest de 6,6 m3/ha (Tableau 10). L’effet de l’indice dediamètre à cinq ans des 1 000 plus gros résineuxà l’hectare n’est pas significatif au seuil � = 0,05(p : ID5,résineux = 0,1302; T * ID5,résineux = 0,9864). Lesvolumes marchands observés sont généralementfaibles et indiquent peu de variations pour la périodeobservée.

2.2.2 Modélisation de la production selon l’espèce

La modélisation de la production selon l’espèce s’esteffectuée au moyen d’une adaptation du modèle pour laproduction résineuse. Elle fait appel à l’indice dediamètre et au coefficient de distribution de l’espèceretenue au lieu de ceux calculés pour les résineux.Cette décision repose sur les résultats de l’analyse fac-torielle des correspondances laquelle établit l’impor-tance des liens entre les descripteurs des paramètresde peuplement en bas âge et les patrons de croissanceque suivront probablement les peuplements. Encoreune fois, l’analyse a été divisée selon les types de peu-plement avant coupe.

2.2.2.1 Production de sapin dans le type épinette-sapin

Le modèle pour décrire la production de sapin explique79,4 % de la variation totale du type épinette-sapin.L’erreur-type résiduelle afférente à ce modèle est de10,1 m3/ha (Tableau 11). Ce modèle se distingue decelui de la production de résineux, par l’utilisation del’indice de diamètre cinq ans après la coupe des 1 000plus gros sapins. Cet indice, qui interagit avec le temps,atteint presque le seuil � = 0,05 (p : T * ID5,sapin =0,0638; ID5,sapin = 0,6086). Cela souligne l’importancede cette variable dans l’explication de la variation duvolume de sapin. Bien que cette contribution soit nonsignificative, elle laisse entrevoir un gain d’environ troisans pour une même production de chaque tranche de2 cm de l’ID5,sapin.

2.2.2.2 Production de sapin dans le type mélangé

L’utilisation d’un modèle similaire à celui utilisé précé-demment n’explique que 36,6 % de la variation totalede la production de sapin dans ce type. L’erreur-typerésiduelle afférente à ce modèle est de 10,5 m3/ha(Tableau 12). L’indice de diamètre à cinq ans des 1 000plus gros sapins à l’hectare n’a pas contribué de façonsignificative, au seuil � = 0,05 (p : ID5,sapin = 0,2141;T * ID5,sapin = 0,1987), à l’explication de la production desapin.

2.2.2.3 Production de sapin dans le type épinette

Les volumes marchands observés sont généralementfaibles et présentent peu de variations dans la périodeobservée. Le modèle n’explique que 47,0 % de la vari-ation totale du volume. L’erreur-type résiduelle afférenteest de 4,1 m3/ha (Tableau 13). L’indice de diamètre àcinq ans des 1 000 plus gros sapins à l’hectare quandil interagit avec le temps est significatif au seuil � = 0,05(p : ID5,sapin = 0,6733; T * ID5,sapin = 0,0387). Celasouligne l’importance de cette variable dans l’explica-tion de la variation du volume de sapin. Les courbesproduites démontrent qu’une hausse de l’ID5,sapinentraîne une augmentation du volume de sapin(Figure 37).

2.2.2.4 Production de l’épinette dans le type épinette-sapin

Le modèle de la production de l’épinette explique70,6 % de la variation totale de la production d’épinettedans le TPés. L’erreur-type résiduelle afférente à cemodèle est de 3,5 m3/ha. L’indice de diamètre del’épinette est utilisé pour expliquer la production del’épinette. L’indice de diamètre est encore la variable dupeuplement qui décrit le mieux les différences deproduction. L’ID5,épinette ne contribue cependant pas defaçon significative, au seuil � = 0,05 (p : ID5,épinette =0,5234; T * ID5,épinette = 0,1007), à l’explication de la pro-duction d’épinette (Tableau 14). Le peu de variation duvolume pour la période observée ne permet pas auxvariables d’être significatives au seuil � = 0,05.

Tableau 10. Analyse de variance de la production de résineux pour le type de peuplement épinette avantcoupe


T 1 44 0,64 0,4287

T2 1 44 0,18 0,6700

T * SRÉ 3 44 2,24 0,0973

ID5,résineux 1 32 2,41 0,1302

T * ID5,résineux 1 44 0,00 0,9864


Tableau 11. Analyse de variance de la production du sapin pour le type de peuplement épinette-sapin avantcoupe


T 1 124 10,56 0,0015

T2 1 124 37,51 < 0,0001

T * SRÉ 3 124 8,22 < 0,0001

ID5,sapin 1 71 0,26 0,6086

T * ID5,sapin 1 124 3,50 0,0638


Tableau 12. Analyse de variance de la production du sapin pour le type de peuplement mélangé avant coupe


T 1 27 0,04 0,8377

T2 1 27 1,18 0,2867

ID5,résineux 1 9 1,79 0,2141

T * ID5,résineux 1 27 1,74 0,1987


Tableau 13. Analyse de variance de la production du sapin pour le type de peuplement épinette avant coupe


T 1 44 0,15 0,7050

T2 1 44 0,65 0,4255

T * SRÉ 3 44 0,90 0,4512

ID5,sapin 1 32 0,18 0,6733

T * ID5,sapin 1 44 4,54 0,0387



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Figure 37. Évolution de la production du sapin, dans le type de peuplement épinette avant coupe, selon l’indice dediamètre du sapin à cinq ans. Les indices de diamètre peu représentés dans l’échantillonnage sont illus-trés par un trait pointillé.

Tableau 14. Analyse de variance de la production de l’épinette pour le type de peuplement épinette-sapinavant coupe


T 1 124 16,02 0,0001

T2 1 124 38,03 < 0,0001

T * SRÉ 3 124 1,63 0,1864

ID5,épinette 1 71 0,41 0,5234

T * ID5,épinette 1 124 2,73 0,1007


2.2.2.5 Production de l’épinette dans le type mélangé

L’utilisation d’un modèle similaire à celui utiliséprécédemment explique 69,0 % de la variation totale dela production d’épinette dans ce type. L’erreur-typerésiduelle afférente à ce modèle est de 5,2 m3/ha(Tableau 15). L’indice de diamètre à cinq ans des1 000 plus grosses épinettes à l’hectare expliquede façon très significative (p : ID5,épinette = 0,0277;T * ID5,épinette = 0,0002) la production de l’épinette. Lafigure 38 démontre bien la nette augmentation duvolume avec la hausse de ID5,résineux. Cependant, il fautfaire preuve de prudence dans l’interprétation de ces

résultats en raison du peu d’observations recueilliesdans ce type de peuplement.

2.2.2.6 Production de l’épinette dans le type épinette

Les volumes marchands observés sont généralementfaibles et varient peu selon la période observée. Lemodèle n’explique que 62,2 % de la variation totale duvolume. L’erreur-type résiduelle afférente à ce modèleest de 3,8 m3/ha (Tableau 16). L'indice de diamètre àcinq ans des 1 000 plus grosses épinettes n’est passignificatif au seuil � = 0,05 (p : ID5,épinette = 0,4646;T * ID5,épinette = 0,6772).


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Tableau 15. Analyse de variance de la production de l’épinette pour le type de peuplement mélangé avantcoupe


T 1 27 3,51 0,0719

T2 1 27 3,36 0,0780

ID5,épinette 1 9 6,88 0,0277

T * ID5,épinette 1 27 19,36 0,0002


Figure 38. Évolution de la production de l’épinette, dans le type de peuplement mélangé avant coupe, selon l’indicede diamètre de l’épinette à cinq ans. Les indices de diamètre peu représentés dans l’échantillonnage sontillustrés par un trait pointillé.

Tableau 16. Analyse de variance de la production de l’épinette pour le type de peuplement épinette avantcoupe


T 1 44 0,64 0,4288

T2 1 44 0,01 0,9050

T * SRÉ 2 44 9,95 < 0,0001

ID5,épinette 1 32 0,55 0,4646

T * ID5,épinette 1 44 0,18 0,6772



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Chapitre trois

Discussion

3.1 Dynamique des peuplements en fonction descaractéristiques de station et du peuplement

3.1.1 Type de peuplement

La représentation dans le plan des résultats de l’ana-lyse factorielle des correspondances sépare de façonévidente les peuplements avant coupe de type épinettede ceux de type épinette-sapin ou mélangé. En effet,les anciens peuplements d’épinette se sont reconsti-tués fréquemment en peuplements dominés parl’épinette tandis que les peuplements de type mélangéet épinette-sapin se sont fortement différenciés d’unpeuplement de retour dominé par l’épinette. Cetteobservation correspond à celle de VÉZINA et FALARDEAU

(1988) dont les travaux rapportent que la compositiondes essences de ces mêmes peuplements en généralchangeait peu durant les 50 premières années sub-séquentes à la coupe. Les anciens peuplements dutype épinette sont fortement associés à une régéné-ration abondante d’épinette et faible de sapin. Ceux dutype mélangé et du type épinette-sapin présentent, defaçon générale, une régénération importante de sapinet faible d’épinette. Les compilations des coefficients dedistribution quatre et dix ans après la coupe présentéespar DOUCET (2000) sont un autre exemple du lien étroitentre le type de peuplement avant coupe et la propor-tion sapin/épinette caractérisant leur régénérationdepuis la coupe. Selon les résultats de l’AFC, la régéné-ration de bouleau depuis la coupe est généralementmoins bien répartie et sa hauteur est plus faible pour letype épinette que pour les deux autres types.

3.1.2 Classe de station

Le plan défini par l’analyse factorielle des correspon-dances a permis de disperser les différentes catégoriesde classe de station et de les associer d’une façonlogique à certains patrons de croissance. Ainsi, laclasse de station pourrait servir à prévoir le patron decroissance suivi par les peuplements depuis la coupe.Plusieurs études ont utilisé une information écologiquesimilaire à celle intégrée dans la classe de station afinde discriminer les croissances différentes pour despeuplements semblables. À titre d’exemple, LAROCQUE

et al. (1996) obtiennent de meilleures estimations de latendance à long terme de la croissance en hauteuravec l’intégration, sous forme des groupes opéra-tionnels (JONES et al. 1983), de données écologiques debase tels le type forestier, la texture du sol

et le régime d’humidité. BÉGIN et al. (1990) ont notél’efficacité du type géomorphologique pour distinguerles associations phytosociologiques d’érable rouge, quielles justifient des tables de production distinctes.SAUCIER (1992), selon les types écologiques obtenuspar photo-interprétation, a formé un nombre réduit deregroupements pour lesquels on peut espérer une cer-taine productivité et une dynamique lesquelles corres-pondent à des peuplements similaires au stade finaldans la sapinière à bouleau jaune.

3.1.3 Indice de diamètre et coefficient de distributionde la régénération

Les résultats de l’AFC laissent entrevoir également queles caractéristiques du peuplement, notamment lanature, la taille et la distribution de la régénération cinqans après la coupe influencent de manière importantela composition des peuplements à venir. Pour les typesde peuplement mélangé et d’épinette-sapin, l’indice dediamètre et le coefficient de distribution de la régéné-ration cinq ans après la coupe du sapin semblent lesplus importants pour différencier leurs patrons de crois-sance afférents. La partie supérieure du plan résultantde l’AFC est alors partagée à la verticale.

Un premier groupe se caractérise par de faibles indicesde diamètre et coefficients de distribution de sapin etd’épinette et de forts coefficients de distribution de larégénération de bouleau. Cette situation se retrouvedans les meilleures stations. CÔTÉ et BÉLANGER (1991)identifient les sapinières de ces stations (Sh-3*) par leurrégénération préétablie de seconde venue, moinsabondante, laquelle serait surtout liée au milieu decroissance, notamment à l’abondance de litière defeuillus.Vu l’absence de haute régénération de résineuxdepuis la coupe, les peuplements à l’étude sont asso-ciés à des patrons de croissance dont les épisodes sontdominés par le bouleau (AF et FR). L’envahissementdes parterres de coupe par le bouleau de même que saposition dominante seraient donc favorisés parl’absence de haute régénération de résineux. Toutefois,il n’est pas possible d’établir de liens de cause à effeten faisant appel à l’analyse factorielle des correspon-dances.

Un second groupe occupe la partie supérieure droite duplan résultant de l’AFC. En raison de forts indices dediamètre de sapin et des coefficients de distribution dela régénération de sapin élevés, les peuplements àl’étude suivent des patrons de croissance dominés par


le sapin (RSS) ou se transforment en peuplementsmélangés de résineux (MR), essentiellement dominéspar le sapin. Les forts indices de diamètre du bouleauobservés, conséquence probable de tiges résiduelles,ne semblent pas être des facteurs déterminants dudéveloppement à long terme de ces peuplements selonles résultats de l’analyse factorielle des correspon-dances. RUEL et al. (1998) mentionnent que la forteprésence de feuillus à cinq ans n’implique pas néces-sairement une transformation en peuplement mélangé.De plus, ces auteurs notent une grande variabilité dansla reconstitution des anciens peuplements mélangés.

L’analyse factorielle des correspondances démontrebien que l’évolution d’un peuplement ne dépend pasd’un seul facteur mais plutôt d’un ensemble de facteurs.En estimant certaines variables de station et de peuple-ment quelques années après la coupe, il est possiblede prévoir l’évolution d’un peuplement de secondevenue. De plus, cette analyse confirme la nécessité dedistinguer adéquatement les semis de sapin de ceux enépinette, lors des inventaires subséquents à la coupe,afin de prévoir plus efficacement la composition à venird’un peuplement.

3.2 Modélisation de la production à l’échelle dupeuplement

3.2.1 Production des trois types de peuplements

L’ensemble des figures de la production résineuserévèle, de façon générale, que les peuplementsd’épinette-sapin avant coupe affichent une meilleureproduction résineuse par rapport aux peuplementsmélangés avant coupe. Par contre, les peuplementsissus d’anciens peuplements d’épinette fournissent laproduction la moins élevée de tous. Ces résultats corro-borent ceux de VÉZINA et FALARDEAU (1988), pour lemême réseau de placettes situées au nord de la rivièreSaguenay, pour lesquels, 50 ans après la coupe, ils rap-portent des volumes marchands équivalents aux peu-plements d’origine, sauf pour les peuplements du typeépinette qui sont moins productifs. Pour ce dernier type,ces auteurs mentionnent que bon nombre de gaulesn’ont pas encore atteint les classes de diamètre mar-chand. Ils observent également que, de façon générale,les arbres sont plus petits et plus nombreux par rapportà ceux des peuplements d’origine. On peut donc pré-sumer que la majorité des peuplements mélangés sesont établis sur des stations riches où la forte compéti-tion interspécifique (EIS 1981, HARVEY et BERGERON

1989) a pu ralentir la croissance des essencesrésineuses lors de la phase d’implantation. Commeconséquence, leur production s’est avérée plus faibleque les peuplements épinette-sapin. Ces explicationssemblent tout à fait plausibles si l’on prend en compteles résultats de l’analyse factorielle des correspon-dances. Celle-ci positionne effectivement les peuple-ments de type mélangé avant coupe près de la classede station I+ et les peuplements de type épinette rela-tivement près de la classe de station III.

3.2.2 Effet de la taille et du coefficient de distributionde la régénération

L’indice de diamètre des 1 000 plus grosses tiges rési-neuses à l’hectare cinq ans après la coupe s’est avéréune variable efficace pour expliquer une partie de lavariation de la production résineuse des peuplementsd’épinette-sapin. De façon générale, les placettes dontles arbres ont de forts indices de diamètre montrent uneproduction supérieure. Alors que l’ID5,résineux est signifi-catif au seuil � = 0,05 dans le type épinette-sapin, il nel’est pas dans les types de peuplement mélangé etd’épinette avant coupe. La difficulté de mettre en évi-dence l’importance de l’indice de diamètre dans cesdeux types de peuplement peut être expliquée en par-tie par le fait que ceux-ci présentent une faible variationdu volume pour la période étudiée. Le volume aug-mente plus rapidement dans les peuplements épinette-sapin et explique davantage les variations observées.Également, le nombre d'observations dans le typemélangé (41 observations/11 placettes) et le typeépinette (84/34) est plus faible que le nombre d’obser-vations dans le type épinette-sapin (203/73).

Dans le type épinette-sapin, une diminution de la révo-lution d’environ deux ans pour une même productionsemble envisageable pour chaque augmentation de2 cm de l’indice de diamètre. Bien que non significativedans les types épinette et mélangé, la hausse del’indice de diamètre laisse entrevoir tout de même uneaugmentation de la production. Ces résultats ne peu-vent se comparer à aucun autre mais ils équivalent auxrésultats obtenus par d’autres auteurs. RIOPEL (1999)prévoit une diminution de la révolution de 3,4 annéespour chaque augmentation de 1 m de l’indice des 1 000plus hautes tiges à l’hectare des sapinières. Les résul-tats de POTHIER et al. (1995) prévoient une diminutionde la révolution d’environ six ans pour un indice de 3 met de neuf ans pour un indice de 6 m par rapport à unindice de 0 m. L’importance de prendre en compte lataille des tiges dans la prévision de l’évolution de la pro-duction d’un peuplement a déjà été abondamment dis-cutée dans les deux chapitres précédents ainsi quedans plusieurs études (BERTRAND et al. 1992, PAQUIN etDOUCET 1992, RUEL et al. 1998).

Une fois l’indice de diamètre pris en compte, le coeffi-cient de distribution de la régénération n’exerce aucuneinfluence significative au seuil � = 0,05 dans l’expli-cation de la production résineuse. Le nombre restreintde placettes où l’ID5,résineux est faible n’a pas permis demettre en évidence l’influence du CDR5,résineux sur laproduction résineuse. De plus, le CDR5,résineux y estgénéralement important et la production est, dansl’ensemble, inférieure à 20 m3/ha après 30 ans ce quiconstitue des variations en volume de trop faible impor-tance. Une plus grande variation du CDR5,résineux dansces placettes et une période d’observations plus longueauraient peut-être confirmé l’hypothèse selon laquellel’augmentation du CDR5,résineux entraîne une plusgrande production. Par ailleurs, il est plausible de croireque l’effet du CDR5 est probablement éclipsé par


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celui de l’ID5 qui est prépondérant. Ceci correspond auxconclusions émises par BERTRAND et al. (1992) pourlesquelles la seule caractérisation du coefficient de dis-tribution et du nombre de tiges à l’hectare serait insuf-fisante pour évaluer la production des peuplements desapin adéquatement. Pour une meilleure prévision, ilserait alors nécessaire de prendre en compte lesdimensions de la régénération.

Le coefficient de distribution de la régénération etl’indice de diamètre n’ont quantifié que partiellement lepotentiel de production de la régénération. L’utilisationde critères tels ceux proposés par RUEL et al. (1995) etRUEL et DOUCET (1998) pour évaluer la qualité des tigesquelques années depuis la coupe devrait améliorer laqualité de l’évaluation de ce potentiel.

3.2.3 Effet de la classe de station

Une fois l’indice de diamètre retenu, la classe de station(CS) n’était pas corrélée significativement à la produc-tion résineuse. La difficulté de mettre en évidence l’in-fluence de la classe de station sur la productionrésineuse s’explique en partie par la stratification del’échantillon selon les types de peuplement avant coupelesquels sont en lien avec l’indice de qualité de station.Une telle stratification réduit ainsi la variation de laclasse de station de chacun des groupes. L’importantevariabilité des caractéristiques des peuplements aprèscoupe dans chacune des classes, typique des peuple-ments juvéniles, accentue la difficulté d’interprétationde l’expression de la classe de station. PAGE (1976)mentionne que la croissance en hauteur du sapin estsupérieure à celle de l’épinette noire sur les meilleuresstations et qu’elle est quelque peu inférieure sur les sta-tions plus pauvres. La proportion variable sapin-épinette à l’intérieur de chaque type de peuplementatténue probablement la force du lien entre la produc-tion résineuse et les classes de station qui sont définiespour le sapin baumier selon les travaux de BÉLANGER etal. (1995).

3.3 Modélisation de la production selon l’espèce

3.3.1 Production de sapin et d’épinette dans le typede peuplement épinette-sapin

Les résultats les plus concluants de la modélisation del’évolution de la production de sapin proviennent dutype de peuplement avant coupe d’épinette-sapin. Lataille de l’échantillon dans ce type et la production desapin généralement plus élevée ne sont pas étran-gères à ces meilleurs résultats. L’indice de diamètre desapin, cinq ans après la coupe, explique, à peu dechose près (Pr > F = 0,0638), une partie de la produc-tion de sapin. Bien que cette contribution soit non signi-ficative, elle laisse entrevoir une meilleure productionpour un indice de diamètre de sapin plus élevé. En com-parant des surfaces terrières totales de 10 m2/ha àcelles de 5 m2/ha, dix ans après la coupe, BERTRAND etal. (1992) rapportent des gains d’environ dix ans pourune production équivalente de volume marchand dansde jeunes sapinières.

Par ailleurs, l’évolution de la production de l’épinette estnettement moins rapide que celle du sapin. L’influencede l’indice de diamètre d’épinette cinq ans après lacoupe n’est pas significative mais l’augmentation del’indice de diamètre, telle qu’anticipée, suppose uneaugmentation de la production. L’épinette est uneessence compagne du sapin baumier dans ces peuple-ments qui sont typiquement caractérisés par des coef-ficients de distribution de la régénération d’épinettefaible avant (DOUCET 1988) et après coupe (DOUCET

2000). VÉZINA et FALARDEAU (1988) observaient une pro-portion équivalente de sapin et d’épinette, autant ennombre qu’en volume marchand, à celle des peuple-ments avant coupe. Pour des tiges qui croissent trèsprès l’une de l’autre, l’accroissement de la hauteur et dudiamètre de l’épinette noire se maintient sur une pluslongue période que celui du sapin baumier ce quiexplique pourquoi les tiges d’épinette dépasseraient àlong terme celles de sapin qui ont une croissance ini-tiale plus rapide les premières années (ACHIM 1998,DOUCET 2000). PAGE (1976) rapporte que la croissancede la hauteur du sapin est supérieure à celle del’épinette noire sur les meilleures stations et quelquepeu inférieure sur les stations plus pauvres. L’évolutionde la proportion sapin-épinette est difficilement prévi-sible.

3.3.2 Production de sapin et d’épinette dans le typede peuplement mélangé

Les résultats de la modélisation de la production dusapin dans le type mélangé expliquent très peu lavariation du volume de sapin. L’indice de diamètre decinq ans du sapin n’apporte aucune contribution signifi-cative dans l’explication de la production. À l’inverse,l’indice de diamètre de cinq ans de l’épinette s’avèrehautement significatif dans l’explication de la produc-tion d’épinette. Les courbes produites ressemblentdavantage à celles de la production en sapin dans lestypes mélangé et épinette-sapin qu’à celles de la pro-duction d’épinette dans les autres types avant coupe. Ilest probable que les épinettes constituant les peuple-ments de type mélangé soient à l’occasion desépinettes blanches. Cette dernière espèce se carac-térise par une croissance plus agressive que celle del’épinette noire. Sa croissance se compare davantage àcelle du sapin baumier.

Le faible nombre de placettes étudiées de mêmequ’une grande variabilité dans la reconstitution desanciens peuplements mélangés (RUEL et al. 1998) nousincitent à la prudence dans l’interprétation des résul-tats.

3.3.3 Production de sapin et d’épinette dans le typede peuplement mélangé

La modélisation selon l’espèce dans le type de peuple-ment épinette avant coupe révèle une contributionsignificative de l’indice de diamètre de cinq ans dusapin dans l’explication de la production. Il est cepen-dant risqué de quantifier le gain qu’on attribue à l’indicede diamètre du sapin puisque la variation observée de


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la production est relativement faible. Pour l'épinette,bien que les différences ne soient pas statistiquementsignificatives, la modélisation de la production duvolume d’épinette dans ce type laisse supposer, tellequ’attendue, une meilleure production pour un indice dediamètre d’épinette plus élevé. Ce résultat est sansdoute attribuable au fait que la production en jeune âgeest faible dans ce type de peuplement. Une périoded’observations plus longue aurait probablement confir-mé cette tendance.

VÉZINA et FALARDEAU (1988) attribuaient cette stagna-tion de la croissance à la présence de marcottespourvues de systèmes racinaires inadéquats ou à une

mauvaise distribution de la régénération. Par contre, lestravaux de BOILY et DOUCET (1993) démontrent que laqualité de station a plus d’influence sur la croissanceque le mode de reproduction et que, lorsqu’elles sontplacées en position dominante, les petites marcottessont capables d’une bonne croissance. Les meilleurescroissances en hauteur (LUSSIER et al. 1992, PAQUIN etDOUCET 1992, POTHIER et al. 1995) et en volume(LUSSIER et al. 1992, POTHIER et al. 1995) de l’épinetteproviennent des plus hautes marcottes après la coupe.


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Conclusion

Cette étude met en évidence la prépondérance de lahaute régénération dans l’explication de la productiondes peuplements de seconde venue. Une fois l’indicede diamètre pris en compte, l’étude n’établit pas derelation significative entre le coefficient de distributionde la régénération et l’évolution de la productionforestière. La dynamique forestière des peuplementsdepuis la coupe est principalement liée au type de peu-plement avant coupe, facteur prépondérant de la com-position de la régénération préétablie. La présence dehaute régénération de résineux semble influencer, enpartie, l’évolution de la composition des peuplementssubséquents à la coupe. Les peuplements caractériséspar de faibles indices de diamètre de sapin oud’épinette sont associés plus fortement à des patronsde croissance caractérisés par des épisodes où lebouleau à papier domine. Une fois le type de peuple-ment pris en compte, il n’existe pas de lien étroit entreles caractéristiques de station et l’évolution de la pro-duction. Toutefois, la possibilité de différencier en partiela dynamique des peuplements sur la base des carac-téristiques de station rend les classes de stationintéressantes.

Les résultats de la modélisation de la productionrésineuse selon l’espèce ne représentent pas des

tables de production. Les courbes qui reflètent la production doivent être interprétées comme des indica-teurs de l’importance relative des variables à l’étudedans l’explication de la production forestière. Pour leurpart, les résultats de l’analyse factorielle des corres-pondances ne peuvent être utilisés, de par la naturedescriptive de l’analyse, pour de l’inférence statistique.L’analyse factorielle des correspondances s’est avéréeun outil efficace pour faire ressortir les liens importantset complexes entre les variables de station, les variablesdu peuplement après la coupe et la dynamique de lacroissance des peuplements après coupe. La variable« patron de croissance », laquelle résulte de l’évalua-tion dans le temps de la proportion en surface terrièredes essences principales, s’est avérée un moyensimple et efficace de synthétiser la dynamique des dif-férents peuplements depuis la coupe.

Bien que la modélisation puisse être un outil intéres-sant pour la planification forestière, il reste qu’elle nepeut évaluer précisément la production du peuplementà venir. Trop d’incertitudes entourent encore les peuple-ments en phase juvénile pour les associer avecconfiance à une table de production. Cela reflète encoreune fois l’urgence de mieux connaître leur dynamique.


Quatrième partie

Synthèse de l’information


Chapitre premier

Dynamique de la régénération après coupe

1.1 Évolution de la composition en essences despeuplements

L’étude de FERIC-CFL a suivi l’évolution de la régéné-ration de pessières noires, de sapinières, de pinèdes àpin gris et de peuplements mélangés sur une périodede 30 ans depuis la coupe. Pour l’ensemble des airesdominées à l’origine par l‘épinette noire, la régéné-ration préétablie était abondante, tant en distributionqu’en densité. La coupe a provoqué une baisse consi-dérable du niveau de régénération. Néanmoins, cettebaisse est représentative de celle observée lorsqueaucune mesure n’est prise, lors des opérations derécolte, pour protéger la régénération. À l‘exceptiond’une seule aire, le coefficient de distribution après lacoupe est inférieur à celui observé lorsque la coupevisait la protection de la régénération. La compositiondes peuplements 30 ans après la coupe se rapprochede celle des peuplements d’origine où l’épinette noiredomine largement. Le sapin, dont la régénération pré-établie était abondante, ne constitue pas une compo-sante majeure comme on aurait pu le présumer. Bienque les feuillus aient envahi les parterres de coupe à lasuite de la destruction du couvert, leur représentationau sein du couvert à 30 ans est faible.

Pour les quatre aires de sapin recensées, la régéné-ration préétablie était très abondante. Bien que ladestruction de la régénération ait été importante, soncoefficient de distribution s’est maintenu au-dessus de60 %. Par la suite, le coefficient de distribution des rési-neux s’est accru mais d’une façon moins évidente quedans le cas des pessières noires. À l’exception d’uneaire de coupe, l’épinette occupe une place moins impor-tante dans les peuplements de 30 ans que dans lespeuplements d’origine. À 30 ans, le sapin est nette-ment plus abondant que l’épinette sur l’ensemble desaires. Pour ce qui est des feuillus, ils ont grandementprofité de l’ouverture du couvert pour s’établir en abon-dance. Au cours des cinq premières années, l’évolutiondes feuillus s’est modifiée selon l’aire de coupe de sorteque leur abondance à 30 ans est variable. Sur une desaires, leur présence est prépondérante de sorte qu’ilsdevraient constituer une part importante du peuplementà maturité. Par contre sur les autres aires, l’envahisse-ment des parterres par les feuillus n’a été que tempo-raire. Leur déclin est cependant moins prononcé quedans le cas des peuplements d’épinette noire.

La régénération préétablie dans les peuplements de pingris était nettement moins abondante que celle quiprévalait dans les sapinières et les pessières noires.Dans les peuplements de pin gris, on assiste, au coursdes cinq premières années, à une certaine augmenta-tion du coefficient de distribution attribuable principale-ment à l’installation d’épinettes noires. À la cinquièmeannée, on note la présence d’une régénération de pingris qui était inexistante avant la coupe. Le comporte-ment des feuillus varie grandement selon les aires decoupe. Alors qu’à cinq ans ils étaient absents sur uneaire, leur coefficient de distribution se situait autour de70 % sur les deux autres. La densité des résineux à30 ans est supérieure à celle des feuillus dans tous lespeuplements. L’épinette noire domine en nombre, suividu pin gris, lequel est relativement abondant sur deuxaires de coupe. Quant à la régénération du sapin, ellene se retrouve en quantité importante que sur une aire.Les peuplements de pin gris d’origine semblent doncs’être reconstitués en pinèdes à pin gris et épinettenoire.

Les peuplements mélangés supportaient une abon-dante régénération préétablie, principalement com-posée de sapin. Encore une fois, la coupe a engendréune chute prononcée du coefficient de distribution,notamment celui du résineux dont la valeur se retrouvesous 60 % sur trois des quatre aires. À 30 ans, l’abon-dance des feuillus a diminué fortement par rapport à cequ’elle était quelques années après la coupe. Leur pro-portion s’est tout de même accrue sur deux aires encomparaison des peuplements d’origine. Pour ce quiest des résineux, le sapin est plus abondant que l’épi-nette sur l’ensemble des aires étudiées.

Il n’a pas été possible d’identifier les procédés derécolte les plus dommageables à la régénération. Dansles sapinières et les peuplements mélangés, l’emploid’un procédé non mécanisé, en l’occurrence l’usagedes chevaux, a provoqué une baisse du coefficient dedistribution similaire à celle des débusqueuses. On peutcroire que la pratique de la CPRS, limitée uniquementaux sentiers espacés, permettrait de réduire la destruc-tion du niveau de régénération. Le coefficient de distri-bution généralement observé dans les peuplementsd’épinette noire est d’ailleurs inférieur à celui observédans des études où la régénération a été protégée lorsde la coupe.


L’étude d’Abitibi-Price s’est servie de l’analyse fac-torielle des correspondances pour associer l’évolutionde la composition des peuplements aux caractéris-tiques de station et du peuplement. Les tendancesdémontrent 45 ans après la coupe, que les ancienspeuplements d’épinette noire ont évolué fréquemmentvers des peuplements dominés par l’épinette noire,situés sur les sites les moins fertiles. Bien que la ten-dance soit moins claire, les peuplements d’épinette-sapin et mélangé, situés sur des stations plus riches,semblent plutôt se reconstituer en des peuplementsdominés par le sapin (RSS), avec parfois une compo-sante de feuillus importante mais non dominante (MR).L’indice de diamètre (ID5) et le coefficient de distributionde la régénération (CDR5), tous deux évalués àcinq ans, ont influencé de façon notable le patron decroissance des peuplements. Ainsi, les peuplementspourvus d’un fort ID5,épinette et CDR5,épinette se sontreconstitués dans des peuplements d’épinette. Lespeuplements caractérisés par de forts ID5,sapin etID5,bouleau de même qu’un CDR5,sapin élevé ont évoluédavantage vers des patrons de croissance MR et RSSalors que ceux d’un faible ID5,épinette et d’un fortCDR5,bouleau se sont reconstitués avec une composantefeuillue dominante soit au début ou à la fin de l’horizonétudié (FR et AUF).

Il s’avère donc important de retenir non pas un seul fac-teur mais un ensemble de facteurs pour évaluer l’évolu-tion de la composition d’un peuplement de secondevenue. Les résultats de l’étude démontrent bien l’impor-tance d’isoler les essences résineuses (épinette noireet sapin) dans les inventaires afin d’évaluer plus effi-cacement la composition à venir du peuplement.

1.2 Évolution de la hauteur et de la croissance enhauteur de l’épinette noire et du sapin baumier

L’étude de FERIC-CFL a examiné l’évolution de larégénération de l’épinette noire et du sapin baumier àl’échelle des aires, dont la superficie varie de 1,5 à

4 ha, et des placettes de 0,04 ha. L’évaluation de ladynamique de la régénération calculée à l’échelle desplacettes reflète une plus grande homogénéité desconditions du site, ce qui permet ainsi de réduire lesprobabilités que ces deux essences n’aient pas profitédes mêmes conditions de croissance. Les résultatsdémontrent, quelques années après la coupe, l’avan-tage prépondérant de la hauteur du sapin sur l’épinettenoire dans la majorité des cas. Bien que cette observa-tion puisse être imputée à une taille plus élevée aumoment de la coupe, les résultats sous-entendent quele sapin réagit plus rapidement à l’ouverture du couvert.Par la suite, les observations montrent que l’épinette arenversé la situation à un point tel que sa hauteurdépasse celle du sapin 30 ans après la coupe.L’épinette profite, après quelques années, d’unemeilleure croissance en hauteur que le sapin et main-tiendrait cet avantage durant plusieurs années après lacoupe.

Un inventaire de régénération, effectué quelquesannées après coupe, aurait soulevé l’hypothèse que lacoupe avantageait nettement le sapin et que l’épinettese voyait complètement dominée tout au long de larévolution. Ceci laisserait croire que les sites à compo-sante d’épinette noire et soumis à des coupes totalesseraient aussi sujets à l’ensapinage. Par contre, l’éva-luation de la dynamique de la régénération effectuée àl’échelle des aires montre que le sapin pourrait être plusagressif notamment sur les sites les plus riches, et nonpas sur l’ensemble des conditions du site. En effet, lesétudes de FERIC-CFL et d’Abitibi-Price démontrent queles peuplements d’épinette noire avant coupe devraientse reconstituer en des peuplements d’épinette et querien ne laisse présager une amélioration évidente dustatut dominant de la représentation du sapin. Celadémontre bien la nécessité d’éviter un jugement trophâtif du portrait de la régénération à long terme, basésur des observations effectuées quelques annéesaprès la coupe.


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Chapitre premier – Dynamique de la régénération après coupe

Chapitre deux

Effet des caractéristiques de la régénération sur la productionà long terme des peuplements

2.1 Fertilité de la station

La fertilité d’un site est un facteur à prendre en comptedans la modélisation de la production d’un peuplementcar elle reflète directement le potentiel de croissancedes arbres pour une station donnée. L’étude des airesd’observations du CFL a montré l’effet positif de l’indicede qualité de station sur la production du peuplement àvenir. Il apparaît que les stations les moins fertiles pro-duisent un volume plus faible de bois ce qui, parconséquent, prolongerait la période de révolution dupeuplement. Par contre, il semble que l’effet positif de lafertilité de la station sur la production d’un peuplementsoit moins clair dans l’étude d’Abitibi-Price. En effet,une fois l’indice de diamètre pris en compte, la classede station (CS) n’est pas corrélée de façon significativeà la production résineuse d’épinette et de sapin. La dif-ficulté de mettre en évidence l’influence de la classe destation sur la production s’explique en partie par lastratification de l’échantillon selon les types de peuple-ment avant coupe lesquels sont en relation avec l’indicede qualité de station.

2.2 Coefficient de distribution

Selon l’étude de FERIC-CFL, aucune relation signifi-cative n’a été observée entre les volumes à 30 ans despessières noires et sapinières et le coefficient de distri-bution de la régénération résineuse observé à 10 ans.De plus, bien qu’on ait retrouvé pour l’ensemble despeuplements un coefficient de distribution supérieur à60 % à 10 ans, les volumes obtenus à 30 ans sont trèsvariables sauf pour ceux des pinèdes, de sorte quequelques-uns d’entre eux contiendraient un faible volumed’essences principales. Pour bon nombre d’aires, lacoupe totale ne permettrait pas de reconstituer despeuplements dont la productivité serait semblable àceux récoltés précédemment, même si la régénérationobtenue après coupe y était souvent abondante. Parcontre, la baisse du niveau de régénération, notam-ment dans les pessières, était plus prononcée que cellesouvent observée lorsque des mesures de protectionde la régénération étaient préconisées. Cela supposeque l’étude fournirait une vision pessimiste des volumesqui pourraient être obtenus à maturité à la suite decoupes avec protection de la régénération et des sols(CPRS) dans les peuplements d’épinette noire.Néanmoins, elle démontre clairement le faible lien entrele coefficient de distribution de la régénération mesuréà 10 ans et les volumes obtenus à 30 ans.

Dans l’étude de Abitibi-Price, la modélisation de la pro-duction résineuse à l’échelle du peuplement et celle dela production en sapin et épinette à l’échelle desespèces, n’ont pas permis de déceler un effet signifi-catif du coefficient de distribution de la régénération,évalué à cinq ans (CDR5), sur le rendement desrésineux des peuplements. Dans ce cas-ci, le CDR5 aun très faible pouvoir explicatif de la variation de la pro-duction des peuplements à l’étude. L’influence du CDR5est alors fort probablement atténuée par d’autresvariables, notamment la taille de la régénération.

2.3 Taille et structure

L’influence prépondérante de la taille et de la structurede la régénération sur la productivité à long terme despeuplements a été rapportée dans les trois études duprésent travail. Afin de refléter un portrait assez juste dela régénération, l’étude de FERIC-CFL utilise un coeffi-cient de distribution des meilleurs sujets résineux. Cecoefficient rallie à la fois la notion de l’abondance desrésineux et des feuillus et la taille relative de larégénération. Bien qu’aucune relation significative n’aitété remarquée entre ce coefficient à 10 ans et la pro-ductivité à 30 ans, l’examen de la densité des tigesrésineuses et feuillues selon la classe de hauteur et dediamètre permet de juger de l’importance de la taille etde la structure de la régénération sur les volumes à pluslong terme. Règle générale, les aires pourvues de nom-breuses tiges résineuses dans les classes de hauteurles plus élevées fourniront un meilleur volume derésineux à maturité. Cette observation est d’autant plusvraie lorsque les feuillus sont peu abondants ou qu’ilssont de faible taille.

Dans l’étude sur les aires d’observations du CFL, lacroissance de la régénération préétablie depuis la coupea été modélisée en fonction de différentes caractéris-tiques du peuplement, notamment la taille de la régé-nération. Les résultats démontrent l’influence positivede cette variable sur le volume à long terme despeuplements. On prend en compte, dans ce cas, unindice de diamètre qui fournit l’image juste de la taillede la régénération après coupe. Cet indice est calculéen se servant du diamètre moyen des 1 000 plusgrosses tiges à l’hectare, 10 ans après la coupe totale.Les résultats démontrent que, plus l’indice de diamètreà 10 ans est élevé, plus la productivité de la stationsera grande et par conséquent, plus la période derévolution sera courte. À un âge fixé à 50 ans,


maintenir des tiges de 6 cm de diamètre, 10 ans aprèsla coupe, réduirait la période de révolution de 5 à26 ans pour les pessières et de 12 ans pour les sapi-nières, par rapport à un peuplement où aucunerégénération n’aurait encore atteint le dhp à cettemême période.

L’étude d’Abitibi-Price démontre aussi l’importance dela taille de la régénération dans la production des peu-plements de seconde venue. La dimension moyennedes tiges qui forment le couvert principal, expriméeselon l’indice de diamètre des 1 000 plus grosses tigesà l’hectare mesuré à cinq ans, a été utilisée afin demodéliser la production résineuse, de l’épinette et dusapin. De façon générale, les placettes pourvues d’unfort indice de diamètre ont une production supérieure àcelles où l’indice observé est faible. La protection destiges de bonne taille lors des opérations pourrait alorsréduire de façon significative la période de révolutiondes peuplements.

Bien que l’abondance de la régénération, exprimée tanten densité qu’en distribution des tiges, soit aussi unfacteur à prendre en compte, les trois études démon-trent clairement l’influence prédominante de la struc-ture et la taille de la régénération pour l’estimation de laproduction du peuplement à venir. Une régénération deforte taille a un effet positif sur la productivité despeuplements à long terme. Il semble que les tiges debonne dimension établies avant la coupe et protégéeslors de la récolte soient en mesure de garder leurposition dominante sur les semis de faible hauteur. Deplus, leur hauteur supérieure les place dans une bonneposition pour concurrencer les feuillus, ce qui se tradui-rait par une meilleure croissance des tiges et un âge

d’exploitabilité qui serait atteint plus rapidement.L’aménagiste a donc tout intérêt à protéger la hauterégénération lors de la coupe, particulièrement sil’objectif poursuivi est la production de matièreligneuse. Cette façon de faire pourrait assurer uneremise en production plus rapide des parterres decoupe et permettrait de réduire les coûts associés aureboisement. De plus, afin de mieux évaluer la produc-tivité de cette régénération, des caractéristiques tels lepourcentage de cime vivante et l’importance desblessures causées lors des opérations devraient êtreintégrées aux inventaires subséquents à la coupe. Onserait alors en mesure de mieux prévoir la survie et ledéveloppement de la régénération à long terme.

Un indice de diamètre calculé quelques années (cinq etdix ans) après la coupe a servi à caractériser à la fois ladimension et l’abondance de la régénération. Pour êtreun outil efficace de prévision, un tel indice doit être enmesure de détecter un effet de la taille de la régénéra-tion sur la production d’un peuplement à long terme. Or,selon les études des aires d’observations du CFL etd’Abitibi-Price, l’accroissement de la valeur de l’indicede diamètre semble provoquer une augmentation de laproduction des peuplements à venir. On peut donc pré-sumer que cet indice est une mesure efficace et il seraitalors avantageux de le prendre en compte dans lesmodèles de croissance afin d’améliorer la prévision dela productivité des peuplements. Ceci, par le fait même,améliorerait la crédibilité des hypothèses de productionformulées dans le Manuel d’aménagement tout en four-nissant une meilleure prévision des effets réels de lacoupe avec protection de la régénération et des sols.


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Chapitre deux – Effet des caractéristiques...

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Forêt Québec2700, rue EinsteinSainte-Foy (Québec) G1P 3W8Téléphone : 418.643.7994Télécopieur : 418.643.2165Site Web : http://www.mrnfp.gouv.qc.ca/forets/

connaissances/rechercheCourriel : [email protected] couverture 1 - Lac du Cordon près de Saint-Jovite

- Érablière à Tilleul et Hêtre, Forêt de GatineauPhotographies, Zoran Majcen

- Pédon lac Laflamme

En couverture 4 - Forêt résineuse- Ordinateur de terrain

pour l’enregistrement de mesures

Direction de la recherche forestière

E F F E T S D E L A C O U P E AV E C P R O T E C T I O N D E L A R É G É N É R AT I O N S U R L A P R O D U C T I O N

D E S P E U P L E M E N T S F O R E S T I E R S

M É M O I R E D E R E C H E R C H E F O R E S T I È R E N ° 1 4 6

Par

Vincent Laflèche,

Jean Bégin

et

Jean-Claude Ruel

L’étude de la dynamique, de la croissance

et de la production forestière, à la suite

d’une coupe avec protection de la

régénération et des sols (CPRS), menée à

l’Université Laval avec l’appui financier de

la Direction de la recherche forestière,

procure des informations essentielles à un

aménagement durable des ressources

forestières du Québec.

Les résultats issus de ces recherches

peuvent servir, notamment :

· à élaborer les scénarios sylvicoles des

plans d’aménagement forestier ;

· à évaluer la possibilité annuelle de coupe;

· à souligner le rôle des stations dans la

dynamique forestière après une interven-

tion ou encore ;

· à inciter les intervenants forestiers à pro-

téger et à promouvoir la régénération

pré-établie.

ISBN 2-550-43552-4F.D.C. 231(047.3)(714)L.C. SD387.C58

2004-3042

© Gouvernement du QuébecOn peut citer tout ou partie de ce texte en indiquant la référence

Documents

Effets de la coupe avec protection de la régénération sur ... · permanents, soit ceux du projet FERIC-CFL, des aires d’observations du Centre de foresterie des Laurentides (CFL)